DE3301687C2

DE3301687C2 - Andruckvorrichtung für Nadeladapter eines Leiterplattenprüfgerätes

Info

Publication number: DE3301687C2
Application number: DE19833301687
Authority: DE
Inventors: Helmut 7800 Freiburg Lang-Dahlke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE3301687A1

Abstract

Eine Andruckvorrichtung für Nadeladapter eines Leiterplattenprüfgerätes, bei dem die unbestückten Leiterplattenprüflinge (3) zur Kontaktierung über eine Druckplatte (5) positionsgenau auf ein stehendes Nadelfeld (1) gepreßt werden, verfügt über eine elektrisch nichtleitende Druckplatte (5), die an einer Kolbenplatte (6) befestigt ist, welche mit ihrem Rand (7) auf einem zusammendrückbaren Dichtungsring (8) aufliegt. Der Dichtungsring (8) liegt auf einem nach innen weisenden Vorsprung (9) eines zylinderartigen mit dem Druckmedium beaufschlagbaren Druckgehäuses. Beim Belüften der Kammer (20) oberhalb der Kolbenplatte (6) wird diese in Richtung auf das Nadelfeld (1) ohne Verkantungsgefahr bewegt, obwohl seitlich keine Führungen vorgesehen sind.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Andruckvorrichtung für Nadeladapter eines Leiterplattenprüfgerätes, bie dem die unbestückten Leiterplattenprüflinge zur Kontaktierung über eine Druckplatte positionsgenau auf ein stehendes Nadelfeld preßbar sind und bei dem zur Luftabdichtung ein zusammendrückbarer Dichtungsring vorgesehen ist

Derartige Andruckvorrichtungen sind aus der DE-OS 26 17 190 bekannt und gestatten eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen der zu prüfenden Leiterplatten und den mit einer Auswerteelektronik verbundenen Tastnadeln. Je nach Prüflingsgröße und der Zahl der Anschlußpunkte können in einem Nadeladapter bis zu 40 000 Tastnadeln vorhanden sein. Wenn die Andruckkraft einer einzelnen Tastnadel etwa 2 N beträgt so ergibt sich eine Gesamtandruckkraft von bis zu 80 000 N. Bei der bekannten Vorrichtung wird der Nadeladapter mit Hilfe des zusammendrückbaren Dichtungsrings luftdicht mit der zu prüfenden Leiterplatte verbunden und der Zwischenraum zwischen dem Nadeladapter und der Leiterplatte evakuiert, so daß eine Kontaktierung erfolgt Auf der von der Leiterplatte wegweisenden Seite sind die Tastnadeln des Nadelfelds mit einer als Membran ausgebildeten Druckplatte verbunden, die beim Evakuieren der bekannten Vorrichtung ebenfalls einen Anpreßdruck für das Nadelfeld erzeugt

In der DE-OS 30 31 137 ist eine Vorrichtung zum Prüfen einer elektrischen Leiterplatte beschrieben, bei der die Tastnadelführungen in einer Lochplatte abgedichtet befestigt sind, so daß der verwendete Unterdruck im Gegensatz zur Vorrichtung gemäß der DE-OS 26 17 190 nur auf einer Seite der Lochplatte wirksam wird.

Beide bekannten Vorrichtungen setzen zum Wirksamwerden des durch Evakuieren erzeugten Unterdrucks voraus, daß die Leiterplatte frei von Löchern und sonstigen Durchbrüchen ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die zu prüfenden Leiterplatten sich verkanten können und je nach den Belastungsverhältnissen auf Biegung beansprucht werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Andruckvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestattet, Leiterplattenprüflinge gleichmäßig und ohne Verkantungsgefahr in ein Nadelfeld zu pressen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckplatte an einer Kolbenplatte befestigt ist, die mit ihrem über die Berandung der Druckplatte überstehenden Rand auf dem zusammendrückbaren Dichtungsring aufliegt, der auf einem in Richtung auf die Druckplatte weisenden Vorsprung eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckgehäuses abgestützt ist.

Dadurch, daß die Kolbenplatte keine seitliche Führung benötigt und mit ihrem Rand auf einem in Bewegungsrichtung zusammendrückbaren Dichtungsring aufliegt, ergibt sich über die Kolbenplatte eine gleichmäßige Bewegung und eine gleichmäßige Kraftverteilung, sobald die Kammer oberhalb der Kolbenplatte mit einem Druckmedium beaufschlagt wird. Das Druckmedium, das beispielsweise Druckluft sein kann, erzeugt eine über die gesamte Kolbenplatte homogen verteilte Druckkraft. Dichtungsprobleme treten nicht auf, da bei größer werdendem Druck die größer werdende Pressung am Dichtungsring eine ebenfalls steigende Abdichtung bewirkt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der

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Dichtungsring in einer Nut verlegt, so daß der beim Zusammendrücken breiter werdende Dichtungsring nicht mit der mit der Kolbenplatte verbundenen Druckplatte in Berührung kommt Die Tiefe der Nut ist so gewählt, daß der zusammengepreßte Dichtungsring in ihr Platz findet und die Kolbenplatte in der maximal ausgefahrenen Stellung gegen die Oberseite der Seitenwand der Nut anliegt

Der Dichtungsring kann aus einer Moosgummischnur oder einem Schlauchmaterial gefertigt sein.

Zweckmäßig ist es, wenn die Kolbenplatte im unbelüfteten Zustand bereits mit einer gewissen Vorspannung gegen den Dichtungsring angedrückt ist

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können mehrere Andruckvorrichtungen in Gestalt einer Andruckbatterie miteinander verbunden werden, um einen größeren Gesamthub zu erzeugen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteranspruchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine Andruckvorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt in einer Seitenansicht,

F i g. 2 die Andruckvorrichtung gemäß F i g. 1 in der maximal ausgefahrenen Stellung,

F i g. 3 eine Batterie aus zwei hintereinander geschalteten Andruckvorrichtungen zur Erzeugung eines größeren Hubs im Schnitt in einer Seitenansicht und

F i g. 4 die Andruckbatterie gemäß F i g. 3 in der maximal ausgefahrenen Stellung.

In F i g. 1 erkennt man ein Nadelfeld 1 mit einer Vielzahl von Tastnadeln 2, mit deren Hilfe die Leiterbahnen einer als Prüfling dienenden unbestückten Leiterplatte 3, die durch in der Zeichnung nicht dargestellte Hilfsmittel positioniert ist, kontaktiert werden. Durch ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellte nichtleitende Folienschablonen wird erreicht, daß nur die zur Prüfung erforderlichen Tastnadeln 2 Kontakt mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 3 erhalten.

Die einzelnen mit einer elektronischen Prüfeinrichtung elektrisch verbundenen Tastnadeln 2 sind in einem Nadelbett 4 zur Erzeugung eines Kontaktdruckes entgegen der Kraft einer Feder axial verschiebbar.

Wenn die Leiterplatte 3 positionsgenau zu den Tastnadeln 2 aufgelegt ist, wird eine Andruckvorrichtung über das Nadelfeld 1 und Leiterplatte 3 geschoben. Die Andruckvorrichtung verfügt über eine Druckplatte 5, mit deren Hilfe die Leiterplatte 3 in das Nadelfeld 1 gepreßt wird.

Die Druckplatte 5 ist an einer in Richtung auf das Nadelbett 4 bewegbare Kolbenplatte 6 befestigt. Die Kolbenplatte 6 liegt mit ihrem unteren Rand 7 auf einem Dichtungsring 8, der aus Moosgummi oder einem Schlauclimaterial gefertigt sein kann.

Der Dichtungsring 8 ist seinerseits durch einen Vorsprung 9 eines Grundrahmens 10 abgestützt, in dem eine umlaufende Nut 11 zur Aufnahme des Dichtungsrings 8 vorgesehen ist. Die nach innen weisende Begrenzungswand 12 der Nut 11 bildet auf ihrer Oberseite eine Anschlagkante 13 für die Kolbenplatte 6, wenn sich diese in der in F i g. 2 gezeigten unteren Stellung befindet.

Auf dem Grundrahmen 10 der Andruckvorrichtung ist mit Hilfe von Schrauben 14 eine Deckplatte 15 so befestigt, daß die Kolbenplatte 6 über die Deckplatte 15 etwas in den Dichtungsring 8 zur Erzeugung einer Vorspannung eingepreßt wird.

Wenn über einen Kanal 16 im Grundrahmen 10 und einen Kanal 17 in der Deckplatte 15 Druckluft eingeblasen wird, bewegt sich die Kolbenplatte 6 nach unten, wobei sie den Dichtungsring 8 schließlich so weit zusammenpreßt, daß die Kolbenplatte 6 gegen die Anschlagkante 13 am Grundrahmen 10 aufläuft

In dieser ausgefahrenen Stellung ist die Lage der Kolbenplatte 6 absolut parallel zu allen anderen feststehenden Teilen. Ein Verecken oder Verkanten der Kolbenplatte 6 oder der Druckplatte 5 kann nicht vorkommen, da die Kolbenplatte 6 nicht geführt ist und lediglich gegen den rundum gleichen Druck des Dichtungsringes 8 anläuft Wie man in F i g. 1 und 2 erkennt, ist zwischen der Kolbenplatte 6 und dem Grundrahmen 10 ein Ringspalt 18 vorgesehen. In entsprechender Weise verläuft ein Ringspalt 19 zwischen der Druckplatte 5 und dem Grundrahmen 10.

Beim Erreichen des Maximaldruckes in der durch den Zwischenraum zwischen der Kolbenplatte 6 und der Deckplatte 15 gebildeten Kammer 20, d. h. in ausgefahrener Stellung der Kolbenplatte 6 ist auch die maximale Preßkraft des Dichtungsringes 8 erreicht, so daß die belüftete Kammer 20 sicher abgedichtet ist Die Druckkraft der Kolbenplatte 6 wird dabei direkt über die mit der Kolbenplatte 6 verschraubte Druckplatte 5 auf die Leiterplatte 3 als Prüfling übertragen. Um elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden, ist die Druckplatte 5 aus einem nichtleitenden Material gefertigt.

In den F i g. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Eine erste Andruckvorrichtung 21 ist mit ihrer Deckplatte 15 an der Druckplatte 5 einer zweiten Andruckvorrichtung 22 befestigt. Die zweite Andruckvorrichtung 22 hat im wesentlichen denselben Aufbau wie die erste Andruckvorrichtung 21. Entsprechende Teile sind daher mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Belüftung der Kammer 20 der zweiten Andruckvorrichtung 22 erfolgt über einen Kanal 23, der sich ausgehend von der Deckplatte 15 der ersten Andruckvorrichtung 21 bis durch die Kolbenplatte 6 der zweiten Andruckvorrichtung 22 erstreckt.

Wie man in F i g. 4 erkennt, ergibt sich durch das Aneinanderkoppeln der beiden Andruckvorrichtungen 21 und 22 eine Verdopplung des insgesamt erreichbaren Hubes zum Andruck der Leiterplatte 3 gegen die Tastnadeln 2 des Nadelfeldes 1.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

33 Ol Patentansprüche:

1. Andruckvorrichtung für Nadeladapter eines Leiterplattenprüfgerätes, bei dem die unbestückten Leiterplattenprüflinge zur Kontaktierung über eine Druckplatte positionsgenau auf ein stehendes Nadelfeld preßbar sind und bei dem zur Luftabdichtung ein zusammendrückbarer Dichtungsring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (5) an einer Kolbenplatte (6) befestigt ist, die mit ihrem über die Berandung der Druckplatte (5) überstehenden Rand (7) auf dem zusammendrückbaren Dichtungsring (8) aufliegt, der auf einem in Richtung auf die Druckplatte (5) weisenden Vorsprung (9) eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckgehäuses (10,15) abgestützt ist

2. Andruckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (8) in einer Nut (11) verlegt ist, gegen deren der Druckplatte (5) benachbarten Begrenzungswand (12, 13) die Kolbenplatte (6) in der maximal ausgefahrenen Stellung anliegt

3. Andruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (11) der Breite des Dichtungsringes (8) im zusammengedrückten Zustand bei der maximal ausgefahrenen Stellung der Kolbenplatte (6) entspricht

4. Andruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (8) aus einer Moosgummischnur mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt ist.

5. Andruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (8) aus Schlauchmaterial gefertigt ist.

6. Andruckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (9) des Druckgehäuses an einem Grundrahmen (10) angeformt ist, den auf der vom Nadelfeld (1) wegweisenden Seite eine Deckplatte (15) verschließt, in der ein Kanal (17) zur Belüftung der sich zwischen der Deckplatte (15) und der Kolbenplatte (6) bildenden Kammer (20) vorgesehen ist

7. Andruckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im unbelüfteten Zustand die mit dem Grundrahmen (10) verschraubte Deckplatte (15) die Kolbenplatte (6) unter Erzeugung einer Vorspannung gegen den Dichtungsring (8) andrückt.

8. Andruckvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (15) des Druckgehäuses mit der Druckplatte (5) einer weiteren Andruckvorrichtung (22) fest verbunden ist, die über einen sich von der Kammer (20) der ersten Andruckvorrichtung (21) durch deren Deckplatte (15) und die Druckplatte (5) sowie die Kolbenplatte (6) der weiteren Andruckvorrichtung (22) erstrekkenden Kanal (23) belüftbar ist.

9. Andruckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Andruckvorrichtungen (21, 22) jeweils über deren Druckplatte (5) mit der Deckplatte (15) einer darunter angeordneten Andruckvorrichtung (21) als Andruckbatterie verbunden sind.