DE2811775B2

DE2811775B2 - Prüfstand für gedruckte Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE2811775B2
Application number: DE2811775A
Authority: DE
Inventors: Jonathon Howard Brookline Mass. Katz (V.St.A.)
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1980-12-18
Also published as: JPS53116477A; JPS5915879A; JPS5939708B2; DE2811775A1; FR2384332A1; FR2384267B1; DE2811775C3; FR2384267A1; GB1591575A; US4132948A; JPS5925186B2; CA1100576A

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein aus der DE-OS 26 17 190 bekannter Prüfstand dieser Art weist einen druckdicht abschließenden Raum mit Anschluß an eine Vakuumpumpe auf, wobei eine Wand des druckdicht abschließenden Raumes durch die zu prüfende gedruckte Schaltungsplatte gebildet wird, die für die Prüfung auf elastisch nachgiebige Ränder der Raumwände aufge*"egt wird. Bei Anlegen des Vakuums werden dann die Kontaktstifte und/oder die zu prüfende Schaltungsplatte aufeinander zu bewegt, indem gewisse Randbereiche der Kammer verformt werden. Diese Vakuumhalterung ist aufwendig und auch nicht immer zuverlässig, da an den elastischen Rändern Vakuumlecks auftreten können. Darüberhinaus ist bei dem bekannten Prüfstand das Ausrichten der zu prüfenden Schaltungsplatte mit den Prüfstiften schwierig und aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand der bekannten Art so zu verbessern, daß durch Auflegen und Niederdrücken der zu prüfenden Schaitungsplatte die Kontaktverbindungen mit den Prüfstiften genau an den gewünschten Stellen einfädler zustande kommen als bisher.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln, i\i dafür sorgen, daß die durch die unbestückte Schaltungsplatte gehaltenen und ausgerichteten Prüfstifte auf jeden Fall mit den Lötstellen an den gewünschten Stellen auf der Unterseite der bestückten Schaitungsplatte /n Berührung sind, da die zunächst

so nicht exakt ausgerichtete, zu untersuchende Schaitungsplatte, wenn sie auf die Auflager gedrückt wird, sich durch die Führungen exakt nach der die Kontaktstifte halternden und ausrichtenden Halteplatte ausrichtet. Die den Kontakt herstellenden Köpfe der Kontaktstifte können sich dabei um die erforderliche Strecke verschieben.

An einem Ausführungsbetspiel wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Prüfstandes im Zustand der Befestigung von Prüfstiften an einer unbesfückten gedruckten Schaitungsplatte,

F i g. 2 eine weggebrochene Ansicht eines Teiles des Prüfstandes gemäß Fig. I, wobei nur einige der Prüfstifte gezeigt sind,

F i g. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des Prüfstifts,

I i g. 4 eine teilweise Schnittansicht längs der Ebene

4-4 aus Fig.2, wobei jedoch ein Teil einer gerade geprüften Schaltungsplatte hinzugefügt ist,

F i g. 5 eine teilweise Schnittansicht längs der Ebene 5-5aus Fig. 1,

F i g, 6 eine teilweise Schnittansicht längs der Ebene 6-6aus Fig. 1,

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Verdrahtungswerkzeugs und

F i g. 8 eine weitere Einzelheit des in F i g. 1 dargestellten Prüfstandes.

Eine aus Phenolkunststoff bestehende Grundplatte 10 des in F i g. 1 dargestellten Prüfstandes hat längs gegenüberliegender Ränder jeweils Langlöcher 100, 102, 104 und 106 zur Aufnahme von Lagerböcken 110, welche in diesen mittels Zylinderschrauben 112 (F i g. 6) gehalten werden können, deren Muttern längs erweiterter Bereiche 116 der Langlöchcr 100, 102, 104, 106 bewegt werden können, wenn die Zylinderschrauben 112 gelöst sind.

Die erweiterten Bereiche 116 sind jedoch nicht so weit, daß sie ein Drehen der Muttern 114 erlauben, ϊπ Blindbohrungen 118 jedes Paares von Lageiiöcken 110 ist jeweils eine Profilschiene 120 bzw. 12? (Fig.2) drehbar angeordnet Die Profilschienen 120,122 haben die dargestellte parallele und einander entgegengerichtete Lage, bestehen aus extrudiertem AJumi.iiurr. mit einem Kreuzquerschnitt wie bei 124 (F i g. 2) und sind mit Kunststoff beschichtet, um Kurzschlüssen entgegenzuwirken. An den Enden der Profilschienen 120, 122 stehen nur die Teile mit den kreuzförmigen Querschnittsbereichen 126 vor, deren (am besten aus F i g. 6 ersichtlichen) acht äußeren Kanten an jedem Ende in einer Blindbohrung 118 gelagert sind. Die Profilschienen 120 und 122 können wahlweise gegen Drehung verriegelt werden, wozu man Arretierungsschrauben 108 (F i g. 6) verwendet

Bei der Montage des Prüfstandes bildet eine unbestückte, d. h. von elektrischen Bauelementen freie gedruckte Schaltungsplatte 12, welche außer in der Bohrungsgi Jße der zu prüfenden bestückten gedruckten Schaltungsplatte 119 (Fig.4) entspricht eine Prüfstifthalterung. Sie wird gegen eine untere Fläche 128 eines querverlaufenden Zwischenabschnitts des kreuzförmigen Querschnittbereiches 126 jeder Profilschiene 120,122 mittels eines Paares von mit Kunststoff -*5 beschichteten Aluminium-Klemmkiauen 130 gehalten, von welchen jede eine Nut 132 und einen abgerundeten Bereich 131 (der ein Drehen der Profilschiene cmöglicht) aufweist. Ein Schraubbolzen 133, welcher sich durch den kreuzförmigen Bereich 126 hindurch erstreckt, zieht jede Klemmklaue 130 in ihre Arbeitsstellung. Seift Zylinderkopf ist bei einer Nut 139 zugänglich (F ig. 2).

In Fig.5 ist die unbestückte Schaltungsplatte 12 dargestellt, und zwar in ihrer Stellung zum Anbringen der Prüfstifte gemäß Fig. I. In der bevorzugten Ausführungsform sind Löcher zur Aufnahme der Prüfstifte um dieselben Mittelpunkte zu größeren Durchmessern weiter ausgebohrt. Die unteren Oberflächen 134 des kreuzförmigen Querschnittbereiches 126 stehen im Eingriff mit Quernuten 136 eines Verdrahturigswerkzeugs 138 aus Kunststoff (Fig. 7), dessen Schenkel 140 diese Quernuten 136 enthalten. Ein Federungsvorgang aufgrund von Lar.glöchern 137 ermöglicht ein Niederdrücken und Zurückschnappen ^f'^r> von Vorsprüngen 135, wenn das Werkzeug 138 eingeführt wird (durcn Orehen der Profilschiene kann man das Werkzeug 138 wieder entfernen). Ein Ende 142 von isolierenden Schutzhüllen 160,162 einer Vielfachkabelbahn 146 stößt gegen eine Fläche 148 des Werkzeugs 138, und Leiterdrähte 150 und 152 erstrecken sich durch Fübrungsschlitze 154 im Werkzeug 138.

Die nach oben gerichteten Vorsprünge 182 des Werkzeugs 138 sind auf beiden Seiten eines breiten mit hinteren Verbindungsöffnungen fluchtenden Vorsprungs 184 der Profilschiene 122 aufgepaßt Vor dem Einschnappen der Qu^rnut 136 werden die Leiterdrähte 150 und 152 in den Führungsschlitten 154 des Werkzeugs 138 angeordnet Das Einschnappen des Werkzeugs 138 fixiert die Schutzhüllen 160 und 162 gegen eine Bewegung, wenn die Leiterdrähte 150, 152 durch sie hindurchgezogen werden.

An anderen Enden erfolgt der elektrische Anschluß der Kabelbahn 146 in einer Steckkupplung 190 nach Art der in Fig. 1 gezeigten sogenannten Ansley-Verbindung, deren Elemente 192 und 194 zusammengeschnappt werden und vierzig Kontakte bilden. Die Elemente 192 sind auf Stifte 195 von \ufnahmemodulen 196 gesteckt, welche starr in ein Aufcohmegehäuse !98 aus glasfaserverstärktem Kunststoff eingebaut sind, das in rechtwinkligen öffnungen 200 einer Wand 202 zur Befestigung der Verbindungseinrichtung angeordnet ist Diese kann mit einer zweiten Etage versehen sein, wie bei 204 angedeutet, wobei in diesem Fall ein Stützstab 206 vorgesehen ist Die Kabelbahn 146 wird vor dem Abschluß mit der Kupplung 190 und anschließendem Biegen in die bei 207 gezeigte Gestalt auf Länge geschnitten. Das Aufnahmegehäuse 198 wird in seiner Längsrichtung festgehalten, wobei jedoch eine geringe Längsbewegung in beiden Richtungen aufgrund von Federfingern 212 (Fig.8) möglich ist welche jeweils einstückig mit einer Basis 214 aus Kunststoff ausgebildet sind, die an der Rückseite der Befestigungswand 202 angebracht ist

Zum Betrieb des Prüfstandes werden die Profüschiene 120 an den vorderen Enden der Langiöcher 1.00 und die Profilschiene 122 derart angebracht, wie es die Größe der zu prüfenden gedruckten Schaltungsplatte erfordert Die Langiöcher 106 würden beispielsweise bei größeren gedruckten Schaltungsplatten verwendet werden. Die erste Profilschiene 120 wird nahe der Vorderseite des Prüfstandes mit ihrer Fühmngsfläche 208 der Hinterseite der Grundplatte 10 zugewandt angeordnet. Die zweite Profilschiene 122 wird danach in die gewählten Langlöcher (hier die Langlöcher 102) eingesetzt, wobei die Führungsflächen 208 nach oben gerichtet, jedoch nach vorn schwenkbar sind. Eine unbestückte gedruckte Schaltungsplatte von der beschriebenen Art Wird nun an den Klemmklauen 130 der Profilschiene 120 angebracht und in die in Fig. 1 gezeigte Position gebracht. Mit dem Werkzeug 138 wird oanach die Kabelbahn 146 mit der später anzubringenden Kupplung 190 sowie mit den Enden vo;i 40 Prüfst.ift-Sockeln 16a, 166 ausgerichtet, welche die unteren Teile 16 der Prüfstifte 14 (F i g. 3) bilden und die in Fig.6 gezeigte Lage haben. Jeder Leiterdraht 15? wird danach teiiw-ise so weit aus seiner Schutzhülle 160 bzw. 162 herausgezogen, daß sein Sockel 16a bzw. 166 ir.it einem der in die unbesfückte Platte 12 eingesetzten Prüfstifte 14 verbunden werden kann (vg . F i g. 1 und 3). Mit Hilfe eines derartigen Prüfstiftes läßt sich jede Stelle der gedruckten Schalungsplatte 119 (Fig. 4) prüfen, jeder Prüf'ift 14 ist /wischen seinen Enden befestigt und mit einem kronenförmigen Kopf 20 versehen, welcher begrenzt nachgiebig von oben vorgespannt ist.

Die unteren Abschnitte des Prüfstiftes werden durch die Grundplatte 10 abgestützt und stützen ihrerseits die Platte 12 ab.

Es ist vorteilhaft, sämtliche vierzig Leiter und Prüfstift-Sockel jeder einzelnen Kabelgruppe in enger Nähe als eine »Familie« anzuschließen. Nach Anbringung jeder »Familie« von Prüfstiften werden alle ihre Leiter fest gegen den Boden der unbestückten Schaltungsplatte 12 gehalten, wozu man zweckmäßig einen um die Prüfsockel, also die Teile 16. gewickelten Faden verwendet. Die Leiter werden nach der Verdrahtung am hinteren Ende aus ihrer Schutzhülle gezogen, bis sie straff sind, und mit dem erwähnten (nicht gezeigten) Faden zusammengeschnürt. Nun kann die Schaltungsplatte 12 von der Position gemäß Fig. I in die Position gemäß F i g. 2 herabgelassen werden, ohne daß die Leiter abfallen, und anschließend mit weiteren Klemmklauen 130 an der Profilschiene 120 festgemacht werden. Ein Biegen der Schaltungsplatte 12 kann durch richtiges Anordnen der Profilschienen 120, 122 und Anziehen der Arretierungsschrauben 108 (Fig. 6) weitgehend vermieden werden. Befindet sich die Schaltungsplatte 12 einmal in ihrer endgültigen horizontalen Stellung, so wird die Kabelgruppe abgeschnitten und nach Anbringung ihrer Kuppiing 190 gebogen und eingpsteckl. Jede Kupplung kann vierzig Leiter aufnehmen, und drei Kupplungen können jeweils in ein Aufnahmegehäuse 138 gestöpselt werden. Eine horizontale Reihe von vier Kupplungen wird angebracht, bevor eine zweite horizontale Reihe beginnt.

Führungsstifte 210. welche in diagonal gegenüberliegenden Führungsbohrungen in den unbestückten Schaltungsplatten 12 angebracht sind, entsprechen Führungsbohrungen in den bestückten gedruckten Schaltungsplatten zur genauen gegenseitigen Positionierung. Die in den Stützelementen 216 (Fig. t) befestigten Führungsstifte 210 htifen fernti beim Abstützen der Schaltungsplatte 12 an der Oberfläche der Grundplatte 10. Die zu prüfende bestückte gedruckte .Schaltungsplatte 119(Fi g. 4) wird durch die einander zugewandten winkeligen Führungsflächen 208 der Profilschienen 122 und 120 vorbei an der in Fig. 4 gezeigten Zwischenstellung auf koplanare Auflagerflächen 211 geführt. Die Führungsflächen 208 sorgen für die richtige Ausrichtung zu den Führungsstiften 210. wodurch unbeabsichtigte Beschädigungen der Prüfstifte 14 vermieden weiden, wenn die zu prüfende Schaltungsplatte nach unten gegen die Prüfstifte gedrückt wird. Wenn dennoch ein Prüfstift beschädigt wird, braucht nur sein oberer Abschnitt ersetzt zu werden, was besonders vorteilhaft ist. Die auf die Prüfstifte durch die gedruckte Schaltungsplatte 119 aufgebrachten Kräfte werden in Längsrichtung durch die Prüfstifte übertragen und schließlich von der Grundplatte 10 aufgenommen.

D.1 die gedruckte Schaltungsplatte 12 eine unbestückte »Zwillingsplatte« zur gedruckten Schaltungsplatte 119 ist. wird das Ausrichten der Prüfstifte auf gewünschte zu prüfende Bereiche erleichtert. Der hier beschriebene Früfstand eignet sich auch zum Prüfen anderer bestückter oder unbestückter Schaltungsplatten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspiüche:

1. Prüfstand zum Prüfen der elektrischen Eigenschaften von Bauelementen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatte montiert sind, in der sich Löcher in einer bestimmten Anordnung befinden, mit einer zweiten Platte aus Isoliermaterial die eine mit den Löchern der mit Bauelementen bestückten Schaltungsplatte übereinstimmende Anordnung von Löchern enthält, in welchen Prüfstifte mit federbelasteten Kontaktköpfen eingesetzt sind, die in Anlage mit Prüfpunkten der mit Bauelementen bestückten Schaltungsplatte bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, unbestückte Platte (12) zwischen zwei oberhalb einer Grundplatte (10) drehbar gelagerten Profilschienen (120, 122) befestigbar ist, die bei Drehung in ihre Arbeitsstellung einander zugewandte schräge Führungsflächen (208) und zueinander koplanare horizontale Auflagerfläciicn (211) für die mit Bauelementen bestückte Schaltungsplatte (119) aufweisen.

2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die unbestückte zweite Platte (12) mittels der unteren Teile (16) der eingesetzten Prüfstifte (14) auf der Grundplatte (10) abstützt

3. Prüfstand nach Anspruch Ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Profilschienen (120, 122) in Lagerböcken (UO) drehbar gelagert sind, die zur Änderung des Abstands zwischen den Profilschienen (120, 122) auf der Grundplatte (10) ve'rschiebb?.- montiert sind.

4. Prüfstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilsciiienen (120, 122) im unteren Querschnittsbtrekh (126; kreuzförmig sind, und daß Klemmklauen (130) tue zweite Platte (12) gegen den kreuzförmigen Querschnittsbereich (126) spannen.

5. Prüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Profilschienen (120, 122) ausschließlich aus dem kreuzförmigen Querschnittsbereich (126) bestehen und in Blindbolirungen (118) der Lagerböcke (110) stecken.

6. Prüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profüschienen (120, 122) Strangpreßprofilc sind.

7. Prüfstand nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmklauen (130) die unteren Enden der Profüschienen (120,122) auf der Grundplatte (10) abstützen und entlang einer Kante (131), die Drehung der Profüschienen (120, 122) in den Lagerböcken (110) zulassend, abgerundet sind.

8. Prüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstifte (14) an ihren unteren, auf der zu ihrem Kopf (20) entgegengesetzten Seite ihrer Befestigung befindlichen Teilen (16) an eine Kabelanordnung angeschlossen sind.

9. Prüfstand nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Profilschiehen (122) an vöffi linieren Ende äbgewändtefi Teilen Ausschnitte für ein Veidrahtungswerkzeug (138) angebracht sind, daß an dem Werkzeug (138) aufwärtsgerichtete Vorsprünge (182) in die Ausschnitte eingreifen, wodurch das Werkzeug (138) quer zur Profilschiene positioniert ist. daß am Werkzeug (138) eine quer verlaufende Nut (134) mit dem unteren Ouerschnittsbercich (126) des Schie-

nenprofils verrastet, und daß bei eingerastetem Werkzeug (138) eine Vielzahl von Leiterführungsschlitzen (154) auf die Profilschiene (122) zu verläuft und an einer der Profilschiene (122) abgewandten Fläche (148) des Werkzeugs (138) ein Ende einer Vielfachkabelbahn (146) anstößt, in der Zuleiterdrähte (152) längsverschieblich eingelagert sind, um die Kabelbahn bei Zug an den Drähten (152) festzulegen.

10. Prüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (12) mit der gleichen gedruckten Schaltung wie die bestückte Schaltungsplatte (119) versehen ist