DE3312436A1

DE3312436A1 - Kontaktiervorrichtung

Info

Publication number: DE3312436A1
Application number: DE19833312436
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr. 7033 Herrenberg Krüger
Original assignee: Feinmetall GmbH
Current assignee: Feinmetall GmbH
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-04-07
Publication date: 1984-05-03

Description

Kontaktiervorrichtung
Kontaktiervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Kontaktiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Prüfung elektrischer Leiterplatten werden Adapter verwendet, die neben den für die Prüfung nötigen Meß-und Steuergeräten Kontaktiervorrichtungen zum Kontaktieren der Leiterplatten enthalten. Wenn Leiterplatten mit Prüfkontaktstellen, die einem zweidimensionalen Raster mit gleichmäßigen Abständen zuzuordnen sind, zu prüfen sind, kann hierfür eine einheitliche Adapterplatte mit dem Raster entsprechenden Bohrungen für die Kontaktstifte verwendet werden. Die nicht benötigten 0 in der Adapterplatte können fehlen, oder durch elektrische oder mechanische Maßnahmen außer Betrieb gesetzt werden.
Sobald jedoch Leiterplatten mit abweichendem Kontaktmuster geprüft werden sollen, ist eine Adpaterplatte mit Bohrungen in einheitlichem Raster nicht mehr verwendbar, und es muß eine spezielle Adapterplatte hergestellt, mit Kontaktstiften bestückt und verdrahtet werden. Um nicht eine Vielzahl der teueren Adapter auf Lager halten zu müssen, stellt sich das Problem, die Kontaktiervorrichtung so zu gestalten, daß sie auch für Leiterplatten mit Kontaktpunkten, die sich nicht in ein gleichmäßiges Raster einordnen lassen, brauchbar ist.
In DE-OS 29 33 862 wird als Lösung hierfür eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Grundplatte mit einem dichten Raster von Führungskanälen und mindestens zwei dazu-parallele Führungsplatinen enthält, deren Führungsbohrungen deckungsgleich zu den zu prüfenden Kontaktstellen der elektrischen Leiterplatten liegen.
Die in den Führungsbohrungen angeordneten Federkontakte greifen mit ihren langen biegeelastischen Enden in die Führungskanäle der Grundplatte ein und sind aufgrund ihrer Elastizität im Stand, die versetzte Anordnung zwischen den Bohrungen der Führungsplatinen, die den Kontaktpunkten der Leiterplatte entsprechen, und dem Raster der Grundplatte auszugleichen. Sie kontaktieren auf Gegenkontakte, die sich.in einer Anschlußplatte befinden.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist die Notwendigkeit zur Herstellung von vier bzw. mit einer Sicherungsplatte sogar fünf Platinen, wobei zwei bis drei Platinen das Bohrmuster der Kontaktstellen der Leiterplatte haben und bei Übergang auf einen Prüfling mit anderer Kontaktanordnung neu hergestellt, ausgewechselt und mit Kontaktstiften neu bestückt werden müssen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß der mit ihr ausgerüstete Adapter ohne hohe Umrüstkosten zur Prüfung von Leiterplatten mit verschiedenem Kontaktstellenmuster anwendbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale, nämlich die Verwendung von nur zwei Platinen, einer sogenannten Rasterplatte mit Bohrungen in einem festen zweidimensionalen Raster, und einer Offgridplatte mit Bohrungen in der Kontaktstellenanordnung der Leiterplatte, deren Anzahl kleiner ist als die Anzahl der Bohrungen in der Rasterplatte, und zweiteiliger Federkontaktstifte vorgesehen.
Bei einer derartigen Ausführung der Kontaktiervorrichtung, bei der die zu prüfende Leiterplatte von unten zugeführt wird und der Prüfadapter von oben kontaktiert, ist eine Sicherungsplatine, wie in DE-OS 29 33 862 beschrieben, überflüssig. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird die Erfahrungstatsache ausgenutzt, daß die Abstandsschwankungen der verschiedenen Kontaktstellenmuster raltiv gering sind, wodurch es möglich wird, bei der beschriebenen Gestaltung der Kontaktiervorrichtung den Einfädelvorgang der Kontaktstifte selbsttätig zu bewerkstelligen.
Hierbei ist der eine Teil der Federkontakte in der dem Prüfling zugewandten Platte, die das Bohrmuster der Kontaktstellen der Leiterplatte aufweist und für die die Bezeichnung Offgridplatte geläufig ist, angeordnet.
Der andere Teil befindet sich in der Rasterplatte. Die verschwenkbare Ausführung des Kontaktteils in der Offgridplatte bewirkt, daß sich dieser in den in der Rasterplatte befindlichen Teil selbsttätig einfädelt, wobei die kegeligen oder kugeligen Spitzen in die kegeligen oder kugeligen Vertiefungen des jeweils anderen Teils eingreifen und den elektrischen Kontakt herstellen. Um das Einfädeln zu erleichtern, auch bei einem stärker vom Raster abweichenden Kontaktstellenmuster der zu prüfenden Leiterplatte, sind die verschwenkbaren Abschnitte oder Ansätze mit im Durchmesser vergrößerten Kontaktköpfen versehen, die an ihren Stirnflächen die kegeligen oder kugeligen Spitzen aufweisen. Es hat sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt, den Kegelwinkel der kegeligen Spitze nicht gleich dem Winkel der kegeligen Vertiefung auszuführen. In diesem Fall findet zwischen den beiden Kegelflächen nur eine Punkt- bzw. Linienberührung statt, was für die elektrische Kontaktgabe vorteilhaft ist, da sich etwaige- Verunreinigungen oder Abrieb weniger oder nicht störend bemerkbar macht. Bei gleichen Kegelwinkeln und damit flächenhaftem Kontaktieren besteht die Gefahr, daß etwa auf der Fläche vorhandener Schmutz eine elektrische Kontaktgabe beeinträchtigt.
Da die Rasterplatte die gesamte bei der Kontaktierung angewandte Kraft aufnehmen muß, ist es zweckmäßig, diese aus mehreren Schichten eines hochfesten Kunststoffs, beispielsweise glasfaserverstärktem Epoxidharz, herzusteller die miteinander verbunden werden. Die Verbindung kann durch Verschrauben, oder zweckmäßiger durch Verpressen unter Hinzufügung eines Bindemittels mit oder ohne Erwärmung geschehen. Erforderlichenfalls ist auch die Offgridplatte auf diese Weise herstellbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, die nachfolgend erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 Aufbau der Kontaktiervorrichtung, auseinandergezogen Fig. 2 u. 3 Kontaktstifte vergrößert gezeichnet Fig. 4 Kontaktiervorrichtung in Arbeitsstellung Fig. 5 Kontaktiervorrichtung mit gelenkig gelagerten Kontaktteilen In eine Rasterplatte 1, die entweder aus einem Stück oder aus mehreren Schichten la bis 1f bestehen kann, ist in Bohrungen 2 eine Vielzahl von Kontaktteilen 3 eingebaut, die mit ihren Kontaktenden 16 an ein Prüfgerät anschließbar sind, welche einen Teil eines zweiteiligen Federkontaktstiftes 3, 4 bilden. Der andere Kontaktteil 4 der Federkontakte ist in Bohrungen 8 einer Offgridplatte 5 einge setzt und fluchtet mit den Kontaktstellen 6 einer zu prüfenden Leiterplatte 7. Kontaktteile 4 tragen an einem biegeelastischen Abschnitt 9 einen Kontaktkopf 10 größeren Durchmessers, der mit einer kegeligen Spitze 11 versehen ist.
Die Kontaktköpfe 12 der in der Rasterplatte 1 geführten Kontaktteile 3 sind mit kegeligen Vertiefungen versehen, die mit trichterförmigen Ansenkungen 15 der Rasterplatte 1 fluchten. Die Kontaktteile 4 sind zu den Kontaktteilen 3 um das Maß sl bzw. s2 versetzt, um das sich die elastischen Abschnitte 9 verbiegen, wenn die kegeligen Spitzen 11 in die kegeligen Vertiefungen 14 zur Kontaktgabe eingeführt werden.
Die beiden Kontaktteile 3, 4 können so ausgebildet sein, daß entweder der Teil 3 aus einem im Mantelrohr 17 geführten und von der Feder 18 abgestützten Kontaktkolben 19 besteht, oder der Teil 4 aus einem Führungsrohr 20 mit einem von der Feder 21 abgestützten Kolben 22. Am Kolben 22 ist der biegeelastische Abschnitt 9 befestigt, der als eine unter Vorspannung gewickelte Zugfeder 9a oder als ein federelastischer Draht 9b ausgeführt sein kann. Am biegeelastischen Abschnitt 9 ist der Kontaktkopf 10 befestigt, der bevorzugt einen unterschiedlichen Kegelwinkel 11 gegenüber dem Innenkegel 14 des Kontaktkopfes 12 aufweist.
Bei der Kontaktiervorrichtung nach Fig. 5 ist der in der Offgridplatte 5 angeordnete Kontaktteil 23 mit einem kugelig abgedrehten Bund 24 versehen, der auf der ebenen Stirnfläche der Offgridplatte aufliegt. Das sich an den Bund 24 anschließende Teilstück 25 ist vom Bund 24 aus konisch erweitert und mit reichlich Radialspiel in einer Bohrung 26 der Offgridplatte. Zum Einführen seiner Spitze 27 in eine Vertiefung 14 oder 28 des Kontaktteils 3 schwenkt der Kontaktteil 23 an der Kugelauflage des Bundes 24, der durch sein Eigengewicht oder zusätzlich durch eine Feder in Anlage an der Offgridplatte 5 gehalten ist. Die Schwenkbewegung wird durch das Radialspiel in der Bohrung 26 begrenzt, das aber groß genug ist, um für alle praktisch vorkommenden Fälle das Einfädeln der Spitzen 27 in die Vertiefung zu ermöglichen. Anstatt der oben beschriebenen Kegelspitzen 11 und Kegel-Vertiefungen 14 können die hier dargestellten Kugelspitzen 27 bzw. 27' und Kugelvertiefungen 28 treten.

Claims

Patent ansprüche 1.

Kontaktiervorrichtung zum gleichzeitigen Kontaktieren einer Vielzahl zu prüfender Kontaktstellen, insbesondere einer elektrischen Leiterplatte, mit einer entsprechenden Vielzahl von Federkontakten, die parallel nebeneinander in Platten geführt und in Achsrichtung federnd abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte zweiteilig ausgebildet sind, wobei der eine Kontaktteil (3) in einer Rasterplatte (1) geführt ist, die mit einem Raster von Bohrungen (2) gleichen Abstnads versehen ist, wogegen der andere Kontaktteil (4 bzw. 23) in Bohrungen einer Offgridplatte (5), die die gleiche Anordnung wie die zu prüfenden Kontaktstellen haben, annähernd fluchtend zum einen Kontaktteil (3) so angeordnet ist, daß seine Spitzen (11 bzw. 27) zum Prüfen in Vertiefungen (14 bzw. 28) des einen Kontaktteils (3) selbsttätig einschwenkbar sind.
2. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Offgridplatte (5) herausragende Abschnitt (9) des anderen Kontaktteiles (4) biegeelastisch ausgeführt ist.
3. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Kontaktteil (23) an der Offgridplatte (5) gelenkig gelagert und nach allen Richtungen verschwenkbar ist.
4, Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Kontaktteil (23) mit einem kugeligen Bund (24) versehen ist, der auf der Offgridplatte (5) aufliegt und daß das an den Bund (24) sich anschließende Teilstück (25) mit reichlichem Radialspiel in der Bohrung (26) der Offgridplatte (5) liegt.
5. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Teilstück (25) vom Bund (24) aus bis zum Austritt aus der Bohrung konisch erweitert.
6. Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (27) und Vertiefungen (28) kugelig ausgebildet sind.
7. Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (11) und Vertiefungen (14) kegelig ausgebildet sind.
8. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Spitzen (11) die Stirnflächen von Kontaktköpfen (10) bilden, die einen größeren Durchmesser aufweisen als der biegeelastische Abschnitt (9) des Teils der Kontaktstifte.
9. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (2) in der Rasterplatte (1) zur Aufnahme der Kontaktstifte (3) an der Seite der kegeligen Vertiefungen (14) trichterförmige Aussenkungen (15) aufweisen.
10. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Rasterplatte befindliche Kontaktteil (3) in axialer Richtung federnd ausgebildet ist.
11. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Offgridplatte (5) befindliche Teil der Kontaktstifte (4) in axialer Richtung federnd ausgebildet ist.
12. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der biegeelastische Abschnitt (9) des einen Kontaktteils (4) aus Federdraht besteht.
13. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der biegeelastische Abschnitt (9) des einen Kontaktteils (4) aus einer Schraubenfeder besteht.
14. Verfahren zum Herstellen der Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raste-rplatte (1) und/oder die Offgridplatte (5) aus mehreren dünnen vorgebohrten Platten (la bis 1f) bzw.

(5a, 5b) so zusammengesetzt werden, daß die Bohrungen exakt fluchten und in dieser Lage zu einer kompakten unverschiebbaren Baueinheit zusammengefaßt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten (1a bis lf) bzw. (5a, 5b) aus Kunststoff hergestellt werden und durch Verpressen, gegebenenfalls durch Erhitzen und/oder unter Zugabe eines Bindemittels miteinander verbunden werden.