DE2708640B2

DE2708640B2 - Anordnung zur Prüfung einer flachen integrierten Schaltung

Info

Publication number: DE2708640B2
Application number: DE19772708640
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Donath; Franziska 8162 Schliersee Roellnreiter; Bernd Dipl.-Ing. 8032 Lochham Sommer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1977-02-28
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2708640A1; DE2708640C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arordiung zur Prüfung einer flachen integrierten Schaltung, ,asbesondere für die Mikrowellentechnik, die sich auf einer dielektrischen Trägerplatte befindet und deren Anschlüsse zumindest teilweise als Leiterflächen im Randbezirk der Oberfläche der Trägerplatte ausgeführt sind und die in eine aus einem Rahmen bestehendes is Gehäuse mit dort vorgesehenen flächigen Gegenkontakten einsetzbar ist, so daß die Verbindung zwischen den Kontakten der Trägerplatte der integrierten Schaltung und den Gegenkontakten durch Pressung erfolgt

Es ist z. B. durch die US-Patentschrift 33 35 327 eine Anordnung zur Prüfung von solchen flachen integrierten Schaltungen bekannt, bei der die Schaltung seitlich herausgeführte zungenförmige Anschlußdrähte aufweist, die durch Druck auf die Anschlußkontakte einer sie umgebenden Aufnahmeplatte aufpreßbar sind und durch eine Schnappvorrichtung dort druckkontaktierend gehalten werfen. Die integrierte Schaltung selbst besteht dabei aus einem blockförmigen Element bei dem auf halber Höhe seitlich bändchenförmige An-Schlußelemente herausgeführt sind. Ferner sind bereits Gehäuse für die Prüfung integrierter Mikrowellenschaltungen in Chip-Form bekannt Hierfür wird der Chip in eine Bodenplatte des Gehäuses eingelegt und diese auf das Gehäuse aufgesetzt wobei die Anschlüsse des Chips auf zungenförmige Koaxialanschiüsse aufgepreßt werden, die in den Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahmevorrichtung für eine integrierte Schaltung in

Flachbauweise, insbesondere MlC-Schaltung zu realisieren, die besonders für sehr hohe Frequenzen geeignet ist und die eine Andrück- und reflexionsarme Kontaktiervorrichtung hat die auch ein sehr schnelles Wechseln der integrierten Schaltung, z. B. für Prüfzwek-

«s ke, erlaubt

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Prüfung einer flachen integrierten Schaltung, insbesondere für die Mikrowellentechnik, die sich auf einer dielektrischen Trägerplatte befindet und deren Anschlüsse zumindest

so teilweise als Leitei flächen im Randbezirk der Oberfläche der Trägerplatte ausgeführt sind und die in ein aus einem Rahmen bestehendes Gehäuse mit dort vorgesehenen flächigen Gegenkontakten einsetzbar ist so daß die Verbindung zwischen den Kontakten der Trägerplatte der integrierten Schaltung und den Gegenkontakten durch Pressung erfolgt gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß im Gehäuse Zentrierungen für die integrierte Schaltung vorgesehen sind und eine Massekontaktierung, bestehend aus einem lamellicrten Kontaktkranz, der sich längs des Randes einer gegebenenfalls ganzflächigen Massekaschierung auf der Unterseite der integrierten Schaltung erstreckt und die beim Eindrücken diesen Rand mit den Seitenwänden des Abschirmgehäuses auf kürzestem Weg verbindet und daß der Kontaktkranz aus einem die Fläche der integrierten Schaltung aufweisenden Federblech besteht, das längs der Umrandung eingeschnitten ist und daß die so entstandenen Lamellen gegen die Fläche

verdreht sind, daß sich femer unter jeder Lamelle ein :|| L-förmiges- Federbein befindet, das am Ende seines

J langen Schenkels mit dem Deckel verbunden ist und mit

W dem kurzen Schenkel nach dem Einrücken einerseits auf

f| die zugehörige Lamelle andererseits mit dem nach

|s außen gerichteten federnden Ende an eine Seitenwand

|ΐ des Abschirmgehäuses angepreßt wird

f| Um eine noch leichtere Handhabung für das Prüfen

ί| zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse

!■. am feststehenden Teil einer scherenförmigen Vorrich- ι ο

\\ tung befestigt ist und an deren schwenkbarem Arm ein

ί Deck») des Gehäuses, der eine Aufnahmevorrichtung

hat, in die die integrierte Schaltung eingelegt ist, und ':■' nach Schwenken des Armes zum feststehenden Teil dort

zentriert und an dessen Kontakte angepreßt wird. '5

c Für eine gute Vorzeatrierung der integrierten

g Schaltung ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmevor-

: richtung aus an den Ecken des Deckels befindlichen, bei

jeder Ecke paarig angeordneten, die Ecke der

integrierten Schaltung zwischen sich aufnehmenden und so vorzentrierend wirksamen Pfosten besteht, deren Höhe «twa der Dicke der integrierten Schaltung entspricht und die in Ausnehmungen des Abschirmgehäuses eintauchen können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den Ansprüchen 4 bis 6.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert

Die Fig. 1 zeigt einen Aufnahinerahmen 1 für die integrierte Schaltung 10, der als Abschirmgehäuse und als Aufnahme der Kontaktierungselemente der integrierten Schaltung dient Die integrierte Schaltung besteht aus einem Keramikplättchen, das hier quadratisch ausgeführt ist und eine genormte Fläche von 1 χ 1 Zoll hat Dieses integrierte Schaltungsplättchen trägt auf der Oberseite die eigentliche Schaltung, deren Anschlüsse als Flächenleiter ausgeführt sind und die im Randbezirk der Oberfläche liegen. Die Unterseite des keramisches Plättchens ist mit einer Massekaschierung to 48 (Fig.4) überzogen. Diese Massekaschierung kann sich auch nur über einen Teil oder das ganze Plättchen

10 erstrecken. Diese integrierte Schaltung wird von unten her über einen Deckel, bestehend aus den Metallstücken 2 und 3, in den Aufnahmerahmen mittels einer später beschriebenen Scherer anordnung eingeschoben. Im Rahmen 1 sind Kontakte angeordnet, die auf den ebenen Anschlußflächen der integrierten Schaltung münden. Ein solcher Hochfrequenzanschluß ist mit S bezeichnet und sein Innenleiter ist gegen die so integrierte Schaltung zu einer Kontaktfahne 6 abgeflacht Da, wie später beschrieben, das ganze Deckelteil 2 und 3 fest auf die Keramikplatte 10 gepreßt wird und ebenso auch die Kontakte auf der Oberseite des Plättchens, gegen die Kontaktfahne 6, hat diese ein Widerlager in Form eines Kunststuffstücks 7, aas durch eine Schraube 9 gehalten wird. Um die Kunststoffstücke 7 besser justieren zu können, ist längs des Rahmens eine Nut 8 eingelassen, in die eine entsprechende Nase des Kunststoffelements 7 eingreift Da die Abstände der Kontaktflächen auf der integrierten Schaltung bei der Keramikausführung genormt sind, sind an den entsprechenden Stellen 4, hier im Abstand von V₄ Zoll, Befestigungsbohrungen für die Widerlager 7 angeordnet. Im gleichen Raster befinden sich darunter natür- ^^s lieh Bohrungen fürdit Hochfrequenz-Koaxialanschlüsse 5, wobei eventuell vorzusehende Gleichstromanschlüsse

11 in die Befestigungsbohrungen der Widerlager 7

einschraubbar sind. Der hier dargestellte Gleichstromanschluß 11 hat einen federnden Innenlejier 50, der sin Kontaktbändchen 12, das auf der Oberseite der integrierten Schaltung angebracht ist, aufnehmen kann. Die Einzelheiten dieser Konstruktion werden später beschrieben.

Das Ganze kann nach oben hin mit einem Deckel 13 abgeschlossen werden, um Hochfrequenzein- oder -abstrahlung zu vermeiden. Der obere Deckel 13 kann, ebenso wie der untere Deckel 2, mittels Schrauben 4, die zweckmäßig als unverlierbare Rändelschrauben ausgebildet sind, mit dem Aufnahmerahmen verbunden werden. Zur Befestigung des Aufnahmerahmens selbst dienen langgezogene Aufnahmepratzen, wie sie besser aus der Fig.2 ersichtlich sind Die Fig.2 zeigt eine Draufsicht auf die Hälfte des Aufnahmerahrr.ens, woraus hervorgeht, daß die Pratzen 15 für die Rahmenhalterung etwa diagonal vom Gehäuse weggeführt sind, so daß sie die Verlegung der elektrischen Anschlüsse nicht behindern. Mit diesen Pratzen wird wie später beschrieben, der Awwuhrnerahmen am feststehenden Teil einer Scherenanordnung befestigt

Die für das Funktionieren bei hohen Frequenzen äußerst wichtige Masseverbindung ist in der F i g. 1 mit C umrandet und in der Fi g. 3 als Einzelheit dargestellt Zur Verdeutlichung ist schließlich noch die Fig.4 gezeichnet, die einen Schnitt in der Ebene IV-IV in der F ig. 2 dargestellt

Die Fig.3 zeigt im Zusammenhang mit der Fig. 1, daß der Deckel 2 zunächst abgesetzt ist auf das Stück 2a, dessen obere Außenkante eine Fase 2b hat zum besseren Einfädeln, d h. Zentrieren der Deckelumrandung im Aufnahmerahmen 1. Ferner ist dieser Deckel fortgesetzt durch Federbeine 16, die nach oben zu einer L-Form mit einer Nase 18 gefräst sind Diese Federbeine können sich in der angedeuteten Richtung hin- und herbewegen. Die Federbeine sind gegenseitig durch schmale Schlitze 17 getrennt Hinter diesen Einfräsungen befindet sich, wie wieder besser aus der F i g. 1 erkennbar ein Füllstück 3, das auch als Anschlag bei ?iner eventuellen Oberbeanspruchung der Federbeine dient Auf diesem Füllstück ist ein Federblech 19, z. B. aus Berylliumbronze, mittels Schrauben 20 (F i g. 5 und 5a) befestigt Die Befestigung ist im Federblech versenkt, um die nachfolgend geschilderte Kontaktierung der integrierten Schaltung an ihrem Rand nicht zu stören. Das Federblech ist längs seiner Umrandung gefiedert so daß einzelne Federzungen (Lamellen) 19a entstehen. Diese Federzungen sind wiederum etwas gegen die Ebene des Blechs 19 verdreht, wie aus F i g. 3 deutlich hervorgeht. Für jede Federzunge ist ein Federbein 16 vorgesehen, das so angeordnet ist da3 seine Unterkante etwa über der Mitte des Federbeines liegt [r Vg. 4). Wird also die integrierte Schaltung 10 mit ihrer Massekaschierung auf die Fiederung 19a gedrückt, so macht diese einerseits Kontakt mit der Massekaschierung und andererseits mit den Enden 18 der Federbeine 16, die gleichzeitig in der zur Einschieberichtung senkrechten R^:chtung federn and so am Frontende ihrer Nasen 18 mit der Wandung des Aufnahmerähm-Chens kontaktieren. Durch die Fiederung wird auch bei einem gewellten Plättchen eine gute !Ir.ndkontaktie· rung erreicht. Außerdem ist eine stets zuverlässige, äußerst kurze Masseverbindung, wie 7 sie für den GHz-Bere'ch unbedingt erforderlich ist, geschaffen, die auch für Prüfzwecke beim oftmaligen Wechsel der integrierten Schaltung zuverlässig gleichmäßige Werte ergibt.

Die Fig.4 zeigt diese Kontaktierung nochmals im Bereich der Ecken.

Die F i g. 5 zeigt den gesamten Deckel noch einem im Teilschnitt oben und in der Draufsicht auf das Federblech 19 (F i _b. Ja). Auch die Draufsicht ist geteilt, und zwar ist links von der Mittellinie die Draufsicht mit eingelegter integrierter Schaltung 10 und rechts nur die Draufsicht auf das Federblech mit der angedeuteten Fiederung dargestellt. Um eine Vorzentrierung beim Einlegen des Plättchens im auseinandergenommenen Zustand der ganzen Anordnung zu erzielen, befinden sich am Block 3 balkonförmige Vorsprünge 22 an den Ecken. Diese sind wiederum mit zwei nasenförmigen, nach oben ragenden Pfosten 23 versehen. Wie aus der unteren Darstellung bei 24 angedeutet, kommt also die Ecke der integrierten Schaltung zwischen zwei solchen Pfosten zu liegen, so daß die gesamte integrierte Schaltungsplatte darin zwar mit etwas Spiel, aber bereiis vurzcniricri. auiiiegi.

Zur endgültigen Zentrierung der integrierten Schaltungsplatte sind, wie besser aus der Fig. 1 im Zusammenhang mit F i g. 3 ersichtlich, die Innenrandungen des Aufnahmerahmens 1 an den Stellen 24 abgeschrägt. Durch diese Abschrägungen wird beim Einschieben des Deckels 2 von unten her die integrierte Schaltung 10 letzlich auf den Aufnahmerahmen I zentriert. Letzteres ist für die Hochfrequenz- und sonstigen Anschlüsse wichtig. Da die Vorsprünge 22 mit ihren Nasen 23 das Einbringen in den Rahmen behindern würden, ist, wie aus der Fig.4 am besten ersichtlich, der Rahmen an den Ecken im Raum 24 ausgefräst. Diese Ausfräsung ist auch über die integrierte Schaltung 10 hinaus noch so vorgenommen, daß ein schmaler Materialsteg 25 bestehen bleibt. In den Raum hinter diesem Materialsteg 25 können dann die nasenförmigen Fortsetzungen 23 des Stückes 22 eingreifen. Das gleiche gilt für die überstehenden Ecken

26 der integrierten Schaltung, so daß diese an den Stellen 27 auch dann Auflage findet, wenn entweder keine Gegenkontakte in diesem Bereich vorgesehen sind, oder die Platte selbst etwas verwellt ist.

Schließlich ist in der F i g. 6 der eigentliche Prüfaufbau dargestellt. Dieser besteht aus einer scherenförmigen Einrichtung, bestehend aus einem feststehenden Hebel

27 und einem um die Drehachse 29 drehbaren Hebel 28. Der Hebel 28 ist unten in der ausgeschwenkten Lage zur Aufnahme der integrierten Schaltung 10 gestrichelt dargestellt. Ein Knopf 30 sorgt für einfache Handhabung. Die Fig.6 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung von oben her. Der feststehende Hebel 27 ist über Bolzen 31 mit einem Bodengestell 32 zur Auflage verbunden. Weitere Einzelheiten, wie ein Anschlag für den Hebel 28, gehen aus der Darstellung hervor.

Auf dem schwenkbaren Hebel ist nun, vorzentriert

durch Bolzen 33 und mit Druckfedern 34 vorgespannt, der bodenseitige Deckel 2 mittels Schrauben 35 befestigt. Nach dem Einlegen der integrierten Schaltung 10 in der schon dargestellten Weise wird der Hebel 28 ^{: -i}ach oHen in die Endlage eingesch'v?"'-.·, 50 'aß die bereits geschilderten Zentrier- und Kontaktvorgänge erfolgen. Danach kann die Messung vorgenommen werden. Eine einschnappbare Rasterung 36 in bekannter Art mit zwei Zungen sorgt für das Festlegen in der

Prüflage. An sich ist bereits vorher eine Art schnappende Rasterung durch die an der Schrägwanclung 24 aufgleitenden Zungen 16 de; Bodenteils erreicht worden.

Wie besser aus der F i g. 6a ersichtlich, ist der

Aufnahmerahmen I mittels der Auslegerpratzen 15 über einen großen Durchbruch 37 mit dem feststehenden Arm der Schere mittels Schrauben befestigt. Wie ganz oben in der Fig.6 gestrichelt dargestellt, kann äüoii dcf übefe Deckel 13 füf dcii Aümäimicfäiiiiicn ί auf die wie beim unteren Arm geschilderte Art über einen weiteren Scherenarm 38 aufgepreßt werden. Damit können gleichzeitig auch die anhand weiterer Figuren gezeigten Kontaktierungen mit einem Handgriff hergestellt werden.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen schließlich weitere Kor.iaktiervorrichtungen, die insbesondere für die Gleichstromzuführung dienen können. Sie dienen also insbest ;vJere zum Ersatz des in der F i g. 1 schon dargestellten Kontaktbändchens 12. Die Fig. 7 und 7a zeigen hierzu einen Kontaktbolzen 39, der mittels einer Feder 40 vorgespannt ist. Der Kcntaktbolzen hat einen Anschlag und ist in einem Isolierstück 41 angeordnet. Dieses Isolierstück hat wiederum eine Nase, in der es ähnlich wie das Widerlager 7 in eine Nut 8 eingleitbar

η vorbefestigt werden kann. Eine federvorgespannte Schraube 42 (wie Position 50 in F i g. 1) mit anschließendem Steckkontaktstück 43 stellt über einen U-förmigen Kontaktschuh 49 die Verbindung zur Feder 40 und dem Kontaktbolzen 39 her.

Die F i g. 8 und 8a zeigen eine Ausführung, bei der der Kontakt als schlangenförmig gebogene Feder 44, die

sich im isolierstoffstück 45 bewegen kann, ausgeführt

Da Anschlüsse innerhalb der integrierten Schaltung

zweckmäßigerweise vom Deckel her kontaktiert werden, ist es vorteilhaft, eine Ausführung zu benutzen, wie sie in den Fig.9 und 9a dargestellt ist Diese Figuren zeigen am passenden Ort des Deckels 13 angeordnet, eine patronenförmige Fassung 46, die wieder einen federvorgespannten Kontaktbolzen 47 führt Diese Kontaktierung kann auch gemäC den Anforderungen für höhere Frequenzen, z. B. Zwischenfrequenzen, koaxial oder als symmetrische Leitung ausgebildet werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Prüfung einer flachen integrierten Schaltung, insbesondere für Mikrowellentechnik, die sich auf einer dielektrischen Trägerplatte befindet und deren Anschlüsse zumindest teilweise als Leiterflächen im Randbezirk der Oberfläche der Trägerplatte ausgeführt sind und die in ein aus einem Rahmen bestehendes Gehäuse mit dort vorgesehenen flächigen Gegenkontakten einsetzbar ist, so daß die Verbindung zwischen den Kontakten der Trägerplatte der integrierten Schaltung und den Gegenkontakten durch Pressung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) Zentrierungen für die integrierte Schaltung (10) vorgesehen sind und eine Massekontaktierung, bestehend aus einem lamellierten Kontaktkranz (19,19a), der sich längs des Randes einer gegebenenfalls ganzflächigen Massekaschierung (48) auf der Unterseite der integrierten Schaltung (10) erstreckt und die beim Einrückaj jliesen Rand mit den Seitenwänden des Abschirmgehäuses (1) auf kürzestem Weg verbindet und daß der Kontaktkranz (XSa) aus einem die Fläche der integrierten Schaltung (10) aufweisenden Federblech (19) besteht, das längs der Umrandung eingeschnitten ist und daß die so entstandenen Lamellen (\9a) gegen die Fläche verdreht sind, daß sich ferner unter jeder Lamelle (19a,) ein L-förmiges Federbein (16) befindet, das am Ende seines langen Schenkels mit dem Deckel verbunden ist und mit dem kurzen Schenkel nach dem Einrücken einerseits auf die zugehörige Lamelle und andererseits mit dem nach außen gerichteten Bernden Ende (18) an eine Seitenwand des Abschirmgehäuses (1) angepreßt wird.

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) am feststehenden Teil (27) einer scherenförmigen Vorrichtung befestigt ist und an dessen schwenkbarem Arm (28) ein Deckel (2) des Gehäuses, der eine Aufnahmevorrichtung hat, in die die integrierte Schaltung (10) eingelegt und nach Schwenken Jes Armes (28) zum feststehenden Teil (27) dort zentriert und an dessen Kontakte (u, 18,39) angepreßt wird.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung für die integrierte Schaltung (10) aus an den Ecken des Deckels befindlichen, bei jeder Ecke paarig angeordneten, die Ecke der integrierten Schaltung zwischen sich aufnehmenden und so vorzentrierend wirksamen Pfosten (23) besteht, deren Höhe etwa der Dicke der integrierten Schaltung (10) entspricht und deren Enden in Ausnehmungen (24) des Abschirmgehäuses (1) eingreifen.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmgehäuse (1) an den Ecken Kontaktstege (25) zur Auflage auf der Schaltungsseite (Oberseite) der integrierten Schaltung (10) hat

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmgehäuse (1) an den AuQenecken in Richtung der Diagonalen weisende Flügel (15) hat, an deren Enden es mit dem feststehenden Teil (27) der scherenförmigen Vorrichtung verbunden ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der integrierten Schaltung (10) die Seitenwände (24) des Gehäuses nach innen zu abgeschrägt sind.