DE2344239B2 - Kontaktvorrichtung zum anschliessen einer gedruckten schaltung an ein pruefgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung zum Anschließen einer gedruckten Schaltung an ein Prüfgerät zum elektrischen Prüfen der Schaltung, mit einer Vielzahl von in Führungsplatten längsbeweglich federnd gelagerten Kontaktstiften, die gleichzeitig auf die gewünschten Stellen der Leiterbahnen der gedruckten Schaltung aufsetzbar sind.

Es sind bereits Vorrichtungen dieser Art bekannt geworden (Siemens-Zeitschrift, 44. Jahrgang 1970, Seiten 680 bis 683). Hierbei erfolgt die Prüfung einer gedruckten Leiterplattenschaltung mittels elektrischer Kontaktverbindung dadurch, daß der Prüfling in einen Meßtisch eingelegt und an vorbestimmten Kontaktstellen an elektrisch leitende Stifte gepreßt wird, um dadurch den FunktionsGtromkreis zu schließen. Diese Überprüfung kann erfolgen, bevor eine schützende Schicht, beispielsweise Lackschicht aufgebracht ist. In diesem Fall bedeutet der Prüfvorgang jedoch in der Serienfertigung solcher Produktteile einen Eingriff in den Ablauf der Produktion, aus dem sich dann zwangsläufig nicht unwesentliche Kostensteigerungen ergeben.

Wenn dagegen vor der Prüfung die Schutzschicht aufgebracht ist, muß diese Schicht zur Prüfung durchstoßen werden, so daß zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen Prüfstift und Prüfpunkt auf der Leiterplatte ein relativ hoher statischer Druck erforderlich ist, welcher wiederum in praxisnaher Anwendung begrenzt ist.

Des weiteren ist eine Prüfvorrichtung zur Prüfung von miniaturisierten Bausteinen mittels elektromagnetischem Schwingungseffekt bekannt (US-PS 34 53 545). Hiernach werden Kontakte in Form von schnabelförmig ausgebildeten Meßspitzen auf ein Schaltungsplättchen aufgesetzt, das auf einem Halter befestigt ist. Eine <*> Spule mit Eisenkern und Schwinganker versetzt den Halter elektromagnetisch in Vibration, um die Kontaktgabe zu verbessern. Ein solches Schwingungssystem hat aber erfahrungsgemäß stets eine obere Grenzfrequcr.z, bei welcher der Wirkungsgrad mit steigender Frequenz ^h5 progressiv gedämpft wird, so daß gerade dann, wenn bessere Beschleunigungswerte mit steigenden Frequenzen unter Annahme gleicher Schwingungsamplituden erreicht werden sollen, dieses System grundsätzlich nicht geeignet ist. Zudem reichen die dabei verwendeten elektromagnetischen Schwingungen bei geforderter gleichzeitiger Herstellung von einer relativ großen Anzahl von kurzzeitig arbeitenden Kontakten unter der Voraussetzung, daß dabei Lack- bzw. Oxydschichten sowie Verunreinigungen die normale Kontaktgabe verhindern, einfach nicht aus, um die geforderte Kontaktqualität sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art bei gleichbleibender Kontaktgüte mit einer kleineren statischen Druckkraft pro Stift auszukommen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Ausführung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Mit Hilfe der Ultraschallschwingungen wird die Möglichkeit geschaffen, unter geringstmöglichem statischen Einzeldruck der Kontaktfederstifte die notwendipe Kontaktqualität herzusteilen, so daß unter Voraussetzung eines relativ geringen Übergangswiderstandes bei möglichst großer Kontaktflächenbildung durch ein Verschmieden unter mechanischer Vergrößerung hohe Meßrtröme ermöglicht werden. Darüber hinaus wird der Schwingungseffekt nicht nur dazu verwendet, die Schutzisolierschichten sicher zu durchdringen, sondern um auch bei der besonderen Kontaktierung beispielsweise von gedruckten Leiterplatten den oberen Kupferrand der kontaktierten Bohrlöcher zu verschmieden, so daß auch hier in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung der Kontaktflächen erreicht wird. Hierbei werden die Kontaktstifte selbst nicht direkt mit Energie beaufschlagt, sondern lediglich der Prüfling erregt, und nur die träge Masse der großen Anzahl von Kontaktstiften dient als Gegenkraft zur einwandfreien Durchdringung von Isolierschichten unter gleichzeitigem Verschmieden der Kontaktfläche. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung mit schwächeren Kontaktfedern auskommt, wird gleichzeitig eine wesentlich höhere Packungsdichte erreicht, die lediglich durch den Durchmesser der verwendeten Kontaktstifte selbst begrenzt ist. Außerdem ist durch die Verringerung des statischen Kontaktdrucks die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung flächenmäßig weiter ausdehnbar, da der Prüfling mechanisch weniger beansprucht wird.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand konkreter Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Anordnung der Kontaktvorrichtung außer Wirkstellung.,

F i g. 2 die vergrößerte Ausführungsform eines Kontaktstiftes nach F i g. 1 in Wirkstellung,

Fig.3 eine weitere vergrößerte Ausführungsform eines Kontakistiftes in Wirkstellung,

F i g. 4 eine beispielsweise zu prüfende Schaltungsanordnung einer gedruckten Leiterplatte.

Gemäß der F i g. 1 wird die in die Aufnahmeplatte 11 eingelegte Schaltungsanordnung 12 in Form einer gedruckten Leiterplatte mittels einer vorzugsweise pneumatisch bewegten Druckplatte auf die in matrixähnlichen Führungsplatten 14 längsbeweglich und federnd angeordneten Kontaktstifte 15 aufgesetzt. Dabei drücken letztere mit einer relativ geringen durch die Druckfedern 16 erzeugten statischen Druckkraft (0,1 bis 1 N pro Stift) gegen die auf den in den F i g. 2 bis 4 dargestellten, auf ein Basismaterial 17 in bekannter Weise aufgebrachten Leiterbahnen 18 vorgesehenen

Meßpunkte 19 der fertiggestellten, bestückten oder unbestückten und mit einer Lack-, Plastik- oder ähnlichen Schicht 20 überzogenen Schaltungsanordnung 12. Während der kurzen Wirkungsdauer (etwa 0,2s) eines an sich bekannten in Fig. ί schematisch dargestellten UUtraschallgebers 21 durchstoßen nach Fi g. 2 die etwa rechtwinklig kegelförmig ausgebildeten Spitzen 2!Ί der Kontaktstifte 15 die Lacküberzugsschicht 20. Gleichzeitig wird der Ultraschallgeber, welcher mittels des durch die Leitung 22 angeschlossenen Generators 23 betrieben wird, zusammen mit dem Stößel 24 auf die Druckplatte 13 aufgesetzt, so daß die als schlangenlinienförmige Pfeile 26 dargestellten Vibrationsstöße (etwa 20 KHz), die eine periodische Druckänderung darstellen, auf die Kontaktstift 15 übertragen werden. Auf diese Weise werden an den Meßpunkten 19 außer der Lacküberzugsschicht 20 ebenso gleichzeitig eventuelle, die elektrische Leitfähigkeit verschlechternde Verunreinigungen und/oder Oxyde entfernt, so daß ein rein metallischer, elektrisch gut leitender Kontakt hergestellt und der Einfluß von

Zufälligkeiten, wie Kratzern usw., auf die Kontaktgüte weitgehend ausgeschaltet wird. Zusätzlich wird an der Kontaktstelle als Übergangsquerschnitt eine zur Spitze 25 der Kontaktstifte 15 mechanisch passgenaue und von der Energie des Ultraschallsignals abhängige Kontaktfläche 27 geformt, so daß für das Messen hohe Ströme (etwa 15A) anwendbar sind, da der elektrische Widerstand niedrig ist. Die somit geschlossenen Stromkreise führen nach der F i g. 1 über elektrische Leitungen 28 von den Kontaktstiften 15 in ein Steuergerät 29, welches schließlich die Messungen der zu prüfenden Schaltungsanordnung 12 auf ihre Funk-'ionsfähigkeit auswertet.

Nach der F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Kontaktstiftes 15 dargestellt, bei welchem auf der der Schaltungsanordnung 12 zugekehrten Fläche 30 eine Vielzahl von in einer Ebene angeordneten pyramidenförmigen Spitze 31 rasterförmig angeordnet ist, um zum Herstellen einer Kontaktverbindung auf beispielsweise planen Leiterbahnen 18 oder Meßpunkten 10 (Fig. 4) eine optimale Kontaktfläche zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung zum Anschließen einer gedruckten Schaltung an ein Prüfgerät zum elektrischen Prüfen der Schaltung, mit einer Vielzahl von in Führungsplatten längsbeweglich federnd gelagerten Kontaktstiften, die gleichzeitig auf die gewünschten Stellen der Leiterbahnen der gedruckten Schaltung aufsetzbar sind, gekennzeichnet durch einen Ultraschallgeber, der mit der gedruckten Schaltung derart in Berührung gebracht wird, daß er sie in Schwingung versetzen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (15) etwa rechtwinklig kegelförmige Spitzen (25) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (15) auf der der Schaltungsanordnung (12) zugekehrten Fläche (30) jeweils eine Vielzahl von pyramidenförmigen Spitzen (31) aufweisen, die in einer Ebene rasterförmig angeordnet sind.