DE29518956U1

DE29518956U1 - Verbindungsstift

Info

Publication number: DE29518956U1
Application number: DE29518956U
Authority: DE
Original assignee: TESTEC GUENTER SEIPOLT
Current assignee: TESTEC GUENTER SEIPOLT
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2005-11-30

Description

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Gebrauchsmusteranmeldung TESTEC

Verbindungsstift

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsstift für die Verwendung in einer Leiterplattenprüfhaiterung zum Übertragen elektrischer Signale von einer Leiterplatte zu einem Interface eines Testsystems.

Leiterplattenprüfhalterungen bei welchen die erfindungsgemäßen Verbindungsstifte verwendet werden, sind in verschiedener Bauart bekannt. Eine Ausführungsform einer derartigen Leiterplattenprüfhaiterung geht aus der EP 0 233 992 Al hervor. Der grundsätzliche Aufbau einer an sich bekannten Leitenplattenprüfhalterung wird zum besseren Verständnis der Erfindung nachfolgend anhand der Fig. 4 kurz beschrieben.

Die Leitenplattenprüfhalterung 1 weist eine oberseitig angeordnete Prüfplatte 2 und eine darunter angeordnete Ausrichtplatte 3 auf. Die zu prüfende Leiterplatte 4 wird von Arretierungsstiften 5 und 6 horizontal arretiert und ist in vertikaler Richtung beweglich. Zwischen der Prüfplatte 2 und der Leiterplatte 4 ist eine durch eine Randmanschette 7 abgegrenzte Vakuumkammer 8 ausgebildet. Wenn in der Vakuumkammer 8 ein Unterdruck erzeugt wird, wird die Leiterplatte 4 vertikal nach unten gezogen und die Prüfnadeln 9 und 10 gelangen mit den Anschlüssen 11 der auf der Leiterplatte 4 vorgesehenen Bauelemente oder mit Leiterbahnen 12 auf der Unterseite der Leiterplatte 4 in elektrische Verbindung. Die Verbindung der Prüfnadeln 9, 10 mit den Zuführleitungen 13, 14 eines an der Leitenplattenprüfhalterung 1 angeschlossenen Testers erfolgt mittels Verbindungsstiften 15 und 16, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Die Verbindungsstifte 15, 16 weisen bekanntermaßen an ihrer Unterseite jeweils einen Verdrahtungspfosten 17, 18 auf, der mit den Prüfnadeln 9, 10 vorzugsweise mittels einer Wrap-Verbindung 19, 20 elektrisch leitend verbunden ist.

An ihrer Oberseite sind die Verbindungsstifte 15, 16 in Bohrungen 21, 22 der Prüfplatte 2 eingesetzt. Die Verdrahtungspfosten 17, 18 kontraktieren an ihrem freien Ende jeweils die Anschlüsse 13, 14.

Bei bekannten Verbindungsstiften 15, 16 werden die Verdrahtungspfostenen 17, 18 von einstückig ausgebildeten Stiftkörpern 23, 24 gehalten. Die Stiftkörper 23, 24 weisen oberseitig eine Verjüngung 25, 26 auf, die in die Bohrungen 21, 22 der Prüfplatte 2 einsteckbar sind.

Die bekannte Ausbildung der Verbindungsstifte 15, 16 weist jedoch den Nachteil auf, daß die Verdrahtungspfosten 15, 16 im eingesteckten Zustand nicht absolut senkrecht zur Prüfplatte 2 ausgerichtet sind. Dies hat ihre Ursache darin, daß die Abschnitte 25, 26 in Spritzgußtechnik nicht präzise genug gefertigt werden können und auftretende Fertigungstoleranzen dazu führen, daß der Winkel, den die Längsachsen der Verbindungsstifte 15, 16 mit der Ebene der Prüfplatte 2 bilden, nicht absolut senkrecht ist. Dies erschwert die maschinelle Verdrahtung der Verbindungsstifte 15, 16 oder macht sie gar unmöglich. Ferner besteht die Gefahr, daß die Verbindungsstifte 15, 16 beim Einsetzen in die Prüfplatte 2 abbrechen. Darüber hinaus ist die Haltekraft, mit welcher die Verbindungsstifte 15, 16 in den Bohrungen 21, 22 gehalten werden, relativ gering, was zu Störungen führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verbindungsstifte so weiterzubilden, daß eine präzise senkrechte Ausrichtung der Verdrahtungspfosten in Bezug auf die Prüfplatte erreicht wird und gleichzeitig die Verbindungsstifte in der Prüfplatte sicher verankerbar sind.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weisen die Verbindungsstifte einen in die Prüfplatte einsetzbares Einsteckelement aus einem Hart-Material auf. Zusätzlich ist das den Verdrahtungspfosten mit dem Einsteckelement verbindende Verbindungskörper biegeelastisch ausgebildet, um eine Ablenkung des Verdrahtungspfostens zu ermöglichen.

Die Ansprüche 2 bis 9 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Das Einsteckelement kann nach Anspruch 2 vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere Stahl, gefertigt sein, während der Verbindungskörper nach Anspruch 3 aus einem biegeelastischen Kunststoffmaterial ausgebildet sein kann.

Um eine sichere Verbindung beim Einstecken in die Prüfplatte zu gewährleisten, kann das Einsteckelement nach Anspruch 4 umfänglich eine Rändelung aufweisen.

Hinsichtlich der Länge des Einsteckelementes sind nach Anspruch 5 und 6 zwei verschiedene Ausführungsformen denkbar. Eine besonders hohe Haltekraft ergibt sich, wenn sich das Einsteckelement im wesentlichen über die gesamte Dickenabmessung der

Prüfplatte erstreckt. Das Einsteckelement kann jedoch auch nur einen Teil der Dickenabmessung der Prüfplatte einnehmen, so daß dem Verbindungsstift gegenüberliegende Sackbohrungen zur Aufnahme von Druckfedern an beliebiger Stelle angeordnet werden können.
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Der Verdrahtungspfosten kann nach Anspruch 8 vergoldet sein. Das Einsteckelement und der Verdrahtungspfosten können entsprechend Anspruch 9 mit dem Verbindungskörper verklemmt oder vergossen sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungsstiftes; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungsstiftes; Fig. 3 in die Prüfplatte eingesetzte erfindungsgemäße Verbindungsstifte;

Fig. 4 eine Leiterplattenprüfhalterung gemäß dem Stand der Technik. 20

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungsstiftes 15. Ein Einsteckelement 30 und ein Verdrahtungspfosten 31 sind durch einen Verbindungskörper 32 miteinander verbunden.

Das Einsteckelement 30 ist aus einem Hart-Material gefertigt. Als Material eignet sich insbesondere Stahl oder ein anderes gehärtetes Metall. Um das Einführen in die Bohrungen 21, 22 der Prüfplatte 2 zu erleichtern, weist das Einsteckelement 30 an seinem freien Ende einen konischen Bereich 33 auf. Um die Haltekraft, mit welcher der Verbindungsstift 15 in der Prüfplatte 2 gehalten wird zu erhöhen, weist der Verbindungskörper 32 eine im dargestellten Ausführungsbeispiel abschnittsweise ausgebildete Rändelung 34 auf. Das Einsteckelement 30 wird vorzugsweise als Drehteil gefertigt, um eine geringe Toleranz des Durchmessers sicherzustellen. Darüber hinaus kann auf diese Weise mit hoher Präzision die planparallele Ausbildung der Mantelfläche des im Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildeten Einsteckelementes 30 in Bezug auf die Achse 35 des Verbindungsstiftes 15 gewährleistet werden. Dadurch wird sichergestellt, daß der Verdrahtungspfosten 31 mit hoher Präzision senkrecht zur Ebene der Prüfplatte 2 ausgerichtet ist. Durch die genaue senkrechte Ausrichtung des

Verdrahtungspfostens 31 wird erreicht, daß eine automatisch arbeitende Verdrahtungsvorrichtung die Position des Verdrahtungspfostens 31 sicher auffindet und die maschinelle Verdrahtung fehlerfrei durchgeführt werden kann. Die erfindungsgemäße Weiterbildung bewirkt, daß die Auszugskraft, die aufgewendet werden muß, um den Verbindungsstift 15 aus der Prüfplatte 2 herauszuziehen, mindestens 30 N beträgt.

Der Verbindungskörper 32 ist vorzugsweise aus einem biegeelastischen Kunststoffmaterial ausgebildet, wobei das Einsteckelement 30 und der Verdrahtungspfosten 31 in den Verbindungskörper 32 entweder eingegossen, mit diesem verklemmt oder in sonstiger an sich bekannter Weise kraftschlüssig verbunden sind. Durch die Biegeelastizität des Verbindungskörpers 32 wird eine Ablenkung des Verdrahtungspfostens 31 bei Verdrahtungs- und Montagearbeiten ermöglicht, was dem Abbrechen des Verbindungsstiftes 15 entgegenwirkt.

Der Verdrahtungspfosten 31 kann zur Verringerung des Kontaktwiderstandes oberflächlich vergoldet sein.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbindungsstiftes 16. Die bereits beschriebenen Elemente sind mit den in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen versehen, so daß sich eine diesbezügliche Beschreibung erübrigt. Der Unterschied gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht in der Längserstreckung des Einsteckelementes 30. Dieser Unterschied wird anhand von Fig. 3 verdeutlicht.
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Fig. 3 zeigt in die Prüfplatte 2 eingesteckte erfindungsgemäße Verbindungsstifte 15 und 16. Bei dem rechts dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2 erstreckt sich das Einsteckelement 30 im wesentlichen über die gesamte Dickenabmessung der Prüfplatte 2. Zur Aufnahme des Einsteckelements 30 ist eine entsprechende Sackbohrung 21 vorgesehen. Der Bereich der Rändelung 34 kann relativ lang ausgebildet werden. Dadurch wird eine große Halte- bzw. Auszugskraft erreicht.

Bei dem links dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 erstreckt sich das Einsteckelement 30 lediglich über einen unteren Teilbereich der Dickenabmessung der Prüfplatte 2. Zur Aufnahme der Einsteckelemente 30 der Verbindungsstifte 15 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel Sackbohrungen 22 vorgesehen, die jedoch gegenüber den Sackbohrungen 21 verkürzt ausgebildet sind. Die Sackbohrungen 22 für

die Verbindungsstifte 15 erstrecken sich daher nur über einen unteren Teilbereich der Dickenabmessung der Prüfplatte 2, während der obere Bereich der Dickenabmessung der Prüfplatte 2 uneingeschränkt zur Ausbildung von Sackbohrungen 36 zur Verfügung steht. In die oberseitigen Sackbohrungen 36 sind Druckfedern 37 einführbar, die bei Belüftung der Vakuumkammer 8 eine Oberplatte 38 anheben. Auf der Oberplatte 38 befindet sich die zu prüfende Leiterplatte 4, die mittels einer Leiterplattendichtung 39 auf der Oberplatte 38 aufliegt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit verkürzt ausgebildeten Einsteckelementen 30 hat dabei den Vorteil, daß die Sackbohrungen 36 auf der Oberfläche der Prüfplatte 2 an beliebiger Stelle ausgebildet werden können. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit langer ausgebildeten Einsteckelementen 30 hingegen müssen die Sackbohrungen so plaziert werden, daß ein Zusammentreffen der Sackbohrungen 36 für die Druckfedern 37 und der Sackbohrungen 21 für die Einsteckelemente 30 der Verbindungsstifte 16 vermieden wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die Vakuumdichtigkeit in jedem Fall sicher gewährleistet, da eine Überlappung der Sackbohrungen 36 und 22 ausgeschlossen ist. Die Federn 37 können entsprechend der Gewichtsverteilung der zu prüfenden Leiterplatte 4 völlig beliebig über die Oberfläche der Prüfplatte 2 verteilt werden. Das Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2 hingegen hat den Vorteil, daß eine vergleichsweise größere Halte- bzw. Auszugskraft erreicht wird.

Die erfindungsgemäß weitergebildeten Verbindungsstifte 15, 16 erleichtern das Aufsetzen der Leiterplattenprüfhalterung auf das Interface des Testsystems, wobei gleichzeitig eine halb- und vollautomatische Verdrahtung sowie eine bessere Übersicht bei der Kontrolle ermöglicht wird. Die Verbindungsstifte sind weitgehend unempfindlich gegen mechanische Belastung während der Bearbeitungsschritte beim Verdrahten und der Montage, da ein Abbrechen durch die elastisch ausgebildeten Verbindungskörper 32 weitgehend verhindert wird. Die mit den erfindungsgemäßen Verbindungsstiften 15, 16 erreichbaren hohen Haltekräfte ermöglichen eine sichere Verankerung in der Prüfplatte 2.

Claims

Ansprüche

1. Verbindungsstift mit

einem in eine Bohrung (21, 22) einer Prüfplatte (2) einsetzbaren Einsteckelement (30) aus einem Hart-Material,

einem Verdrahtungspfosten (31) zum Verdrahten des Verbindungsstifts (15, 16) mit Prüfmitteln (9, 10) und zum Kontraktieren von elektrischen Zuführleitungen (13, 14) und

einem das Einsteckelement (30) mit dem Verdrahtungspfosten (31) verbindenden, biegeleastischen Verbindungskörper (32).

2. Verbindungsstift nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Einsteckelement (30) aus einem Metall, insbesondere aus Stahl gefertigt ist.

3. Verbindungsstift nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verbindungskörper (32) aus einem biegeelastischen Kunststoffmaterial gefertigt ist.

4. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Einsteckelement (30) umfänglich eine Rändelung (34) aufweist. 25

5. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Einsteckelement (30) sich im in die Prüfplatte (2) eingesteckten Zustand im wesentlichen über die gesamte Dickenabmessung der Prüfplatte (2) erstreckt. 30

6. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Einsteckelement (30) sich im in die Prüfplatte (2) eingesteckten Zustand nur über einen Teilbereich der Dickenabmessung der Prüfplatte (2) erstreckt, so daß die Prüfplatte (2) an der den Verbindungsstiften gegenüberliegenden Seite an beliebiger Stelle Sackbohrungen (36) zur Aufnahme von Federn (37) aufweisen kann, die sich über den verbleibenden Teilbereich der Dickenabmessung der Prüfplatte (2) erstrecken.

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7. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrahtungspfosten (31) mit hoher Präzision senkrecht zur Mittelachse (35) des Einsteckelementes (30) ausgerichtet ist.

8. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Verdrahtungspfosten (31) vergoldet ist. 10

9. Verbindungsstift nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckelement (30) und der Verdrahtungspfosten (31) mit dem Verbindungskörper (32) verklemmt oder vergossen sind.