DE3524229C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer an einer Druckplatte der Vorrichtung auswechselbar angeordneten elek­ tronischen Leiterplatte oder einer elektronischen Bau­ gruppe als Prüfling mittels in einer Kontaktträgerplatte angebrachter Kontaktstifte, die einerseits jeweils mit einem Prüfkopf die Druckplatte durchsetzen und einen Prüfpunkt der Leiterplatte oder der Baugruppe während des Prüf­ vorgangs unter Einfluß eines Strömungsmediums, wie Luft, berühren und andererseits über eine Verdrahtung mit einer Registrier- oder Meßeinrichtung verbunden sind, wobei das Strömungsmedium über eine dichte Kammer zu­ strömt, die von einer bewegbaren und einer ortsfesten Platte begrenzt ist.

Eine solche Prüfvorrichtung ist aus der US 40 17 793 bekannt.

Bei dieser bekannten Prüfvorrichtung sind die nach oben an die Prüfpunkte der Leiterplatte od. dgl. heranzufüh­ renden Kontaktstifte über Verbindungsdrähte mit unteren Kontaktstiften gleicher Anzahl verbunden, die in einer ortsfesten Kontaktträgerplatte stecken und an eine ent­ sprechende Meßeinrichtung angeschlossen sind. Die oberen Kontaktstifte stecken ebenfalls in einer ortsfesten Kon­ taktträgerplatte. Sie ragen nach oben durch eine dichte Kammer, der Vakuum zugeführt werden kann, hindurch. Nach oben ist die Vakuumkammer durch mehrere Lagen, bestehend aus einer steifen Glasfaserplatte, einer aus elastomerem Kunststoff bestehenden Membran, einem hochelastischen aber verhältnismäßig festen Schaumpolster und einem hochelastischen Dichtungs- und Abstandspolster, abge­ schlossen. Auf dem oberen Abstands- und Dichtungspolster liegt die zu prüfende Leiterplatte. Das angewendete Va­ kuum in der darunterliegenden Vakuumkammer pflanzt sich über Führungsöffnungen der oberen Kontaktstifte nach oben fort, so daß beim Prüfen, die oben aufliegende Leiterplatte gegen den Widerstand von in der unteren Va­ kuumkammer befindlichen Federelementen nach unten ge­ zogen wird und die oberen Kontaktstifte mit den Prüf­ punkten der Leiterplatte in Kontakt kommen. Insbesondere das obere Dichtungspolster, aber auch die anderen ela­ stischen Polster und auch die Elastomer-Membran werden abwechselnd bei jedem Prüfvorgang zusammengepreßt und wieder freigegeben, was hohe Anforderungen an das Mate­ rial stellt und Ermüdungserscheinungen nach sich zieht.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die eingangs erwähnte Prüfvorrichtung so zu verbessern, daß bei niedrigen Herstellungs- und Lagerkosten sowie einfacher Handhabung eine differenzier­ te und verbesserte Prüfung erfolgen kann, wobei evtl. der Ermüdung unterworfene Einzelteile vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß wenigstens zwei gesondert betätigbare Gruppen von Kontaktstiften vorge­ sehen sind, wobei in einem ersten vom Strömungsmedium gesteuerten Hub die erste Gruppe von Kontaktstiften und beim (bei den) nachfolgenden Hubvorgängen die nächste(n) Gruppe(n) von Kontaktstiften dadurch betätigbar ist(sind), daß zumindest zwei parallel zu den Kontaktstiften beweg­ bar gelagerte und von ihnen durchsetzte Platten vorge­ sehen sind, von denen zumindest eine mit der dazwischen angeordneten, ortsfesten Platte die dichte Kammer begrenzt.

Dank dieser Maßgaben ist es nunmehr möglich, eine der An­ zahl der beweglichen Platten entsprechende Zahl von Grup­ pen von Kontaktstiften zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu- oder abzuschalten; es wird eine erste Gruppe von Kon­ taktstiften an die Leiterplatte herangeführt, was sogar bereits durch das Auflegen der Leiterplatte geschehen kann. Dann kann man gesteuert die andere/n Gruppe/n von Kontakt­ stiften - bzw. deren Prüfköpfe - in eine Kontaktstellung bringen und so alle vorhandenen Kontakte schließen. Hier­ durch ergibt sich eine besonders günstige Prüfmöglichkeit mit erheblicher Variationsbreite. Die beweglich gelagerten Platten werden nicht zusammengepreßt und können nicht er­ müden.

Besondere Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Die Verwendung zumindest einer Vakuumkammer hat den Vor­ zug einer äußerst präzisen Steuerung, die dann optimal wirkt, wenn beide Gruppen von Kontaktstiften durch das Vakuum betätigt werden; durch die Herstellung des Vakuums in der benannten Kammer wird eine diese begrenzende be­ wegbare Platte in Richtung auf die ortsfeste Platte ge­ zogen und dadurch der Kontakt zwischen den koaxial ausge­ richteten Kontaktstiften hergestellt.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist der an sich bekannten ersten ortsfesten Kontaktträgerplatte mit den Kontaktstiften eine zweite bewegbare Kontaktträger­ platte mit Kontaktstiften zugeordnet, wobei letztere Kontaktstifte koaxial zu Kontaktstiften der ersten Kon­ taktträgerplatte verlaufen, so daß beim Anheben oder Ab­ senken der einen Kontaktträgerplatte die Stifte der an­ deren Kontaktträgerplatte berührt werden. Die eine der Kontaktträgerplatten ist die ortsfeste Platte, welche zumindest eine Vakuumkammer begrenzt.

Um die stufenweise Einschaltung der Kontakte zu er­ leichtern, weisen die Kontaktstifte der einen Gruppe jeweils einen gegenüber den Kontaktstiften der anderen Gruppe längeren Prüfkopf und/oder Prüfkopfhals auf, oder aber, der bevorzugt federnde Endbolzen der oberen Kon­ taktstifte ist bei den beiden genannten Gruppen von un­ terschiedlicher Länge.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der in Vor­ richtungsmitte horizontal verlaufenden ortsfesten Kon­ taktträgerplatte zum einen nach unten hin die andere Kontaktträgerplatte sowie nach oben hin die ebenfalls bewegliche Druckplatte angeordnet, d. h. beidseits der ortsfesten Kontaktträgerplatte befinden sich Vakuumkam­ mern mit Anschlüssen für jeweils eine Vakuumleitung. Zur einfachen Steuerung der Vorrichtung sind die Vaku­ umleitungen stufenweise anschließbar, und zwar bevorzugt durch ein Sperrorgan in der Leitung für die untere Va­ kuumkammer; als Sperrorgan hat sich ein Magnetventil als günstig erwiesen. Somit ist es durch eine Betätigung des Sperrorganes möglich, die zeitlich versetzte Evakuierung in bestechend einfacher Weise durchzuführen.

Sowohl die Kontaktträgerplatten als auch die Druckplatte sollen in einfacher Weise austauschbar sein, weshalb sie in Weiterbildung innerhalb von Rahmen der Vorrichtung lösbar untergebracht sind; die Rahmen für die bewegbare untere Kontaktträgerplatte und die Druckplatte sind nach außen hin mit Dichtungselementen versehen, welche Gummi­ profile sein können und welche trotz der Bewegbarkeit der Rahmen deren dichten Anschluß an die Seiten- und Stirnwän­ de der Vorrichtung gewährleisten und damit die Vakuumkam­ mern schaffen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung be­ vorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeich­ nung näher erläutert; diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Prüfvorrichtung für bestückte Leiterplatten, elektrische Bau­ gruppen od. dgl., und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ansatzelements für die Prüfvorrichtung nach Fig. 1.

Eine Prüfvorrichtung 10 für Leiterplatten 11 weist auf einem Sockelrahmen 12 Seitenwände 13 und Stirnwände 14 einer Höhe h auf, die ihrerseits einen Einsatzrahmen 15 mit schulterartigem Absatz 16 tragen.

Im schulterartigen Absatz 16 des Einsatzrahmens 15 sitzt ein Rahmenabsatz 19 einer Kontaktträgerplatte 20, unter der in Fig. 1 eine weitere Kontaktträgerplatte 22 zu erkennen ist. Die Kontaktträgerplatte 22 ruht in einem Schulterabsatz 23 eines bewegbaren Dichtrahmens 24. So­ wohl an der Verbindungsstelle Kontaktträgerplatte 22/ Schulterabsatz 23 als auch im Bereich von Absatz 16 und Rahmenabsatz 19 sind die aneinanderliegenden Teile ver­ bindende Schrauben vorgesehen, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung vernachlässigt.

Der mit Gummiprofilen 25 versehene Rand 26 des Dicht­ rahmens 24 gleitet an den Innenflächen von Stirnwand 14 und Seitenwand 13, in deren Nähe Federelemente 27 in Form von Schraubenfedern verlaufen, welche - den Hub der un­ teren Kontaktträgerplatte 22 begrenzende - Anschlag­ zapfen 28 umgeben.

Beide Kontaktträgerplatten 20, 22 sind mit rasterartig angeordneten Bohrungen 29, 29 a für Kontaktstifte 30, 32 sowie mit Führungsbuchsen 34 für darin gleitbar gela­ gerte Führungszapfen 35 versehen. Außerdem sind an den Kontaktträgerplatten 20, 22 Griffe 36 vorhanden, welche deren Auswechseln erleichtern.

In Fig. 1 ist eine dem rechten Figurenrand nahe Füh­ rungsbuchse 34 einer anderen Ausführungsform geschnit­ ten wiedergegeben; hier ist jene Schraubenfeder 27 mit Auflager 27 _m für den Führungszapfen 35 in die Führungs­ buchse 34 integriert.

Der Endbolzen 53 des Kontaktstiftes 30 der in Fig. 1 linken Kontaktstift-Gruppe B steht in einem Abstand a zum Kontaktkopf 54 des darunterliegenden Kontaktstif­ tes 32, so daß diese Kontaktstift-Gruppe B erst dann geschlossen ist, wenn ein weiterer Hub erfolgt.

Das beschriebene zweistufige Kontaktieren wird durch Vakuum gesteuert, wozu zwei Lüftungsleitungen 60, 61 in Verbindungsdosen 57, 58 der Prüfvorrichtung 10 ein­ geführt und über ein gemeinsames T-Stück 62 mit einer Evakuiereinrichtung 64 verbunden sind. Durch ein Ma­ gnetventil 63 in der unteren Leitung 61 kann diese - und damit die untere Vakuumkammer 70 - gesperrt werden, während die obere Vakuumkammer 71 an die Eva­ kuiereinrichtung 64, beispielsweise eine Pumpe, ange­ schlossen bleibt.

Nach dem Auflegen der Leiterplatte 11 wird in einer ersten Stufe die obere Vakuumkammer 71 entlüftet, um eine erste Kontaktierung durch eine ausgewählte Gruppe A von Prüfköpfen 52 zu ermöglichen; in einer nachfol­ genden zweiten Stufe wird dann die untere Vakuumkammer 70 entlüftet, bis alle Kontakte geschlossen sind.

Die Kontaktstift-Gruppen A für die erste der beschrie­ benen Stufen haben verhältnismäßig lange Prüfkopfhälse 57 a (Fig. 1, rechts); ihre Prüfköpfe 52 gelangen zu­ erst, gegebenenfalls sogar bereits beim Zusammenbau der Vorrichtung, in Kontakt. Die andere Gruppe B mit kürzeren Prüfkopfhälsen 57 (Fig. 1, links) wird in der zweiten Stufe nach Anheben der unteren Kontaktplatte 22 in ihre Prüfstellung gemäß Pfeil Z überführt.

Auf dem Einsatzrahmen 15 ruhen Federelemente 38, wel­ che einen Tragrahmen 40 mit Schulterabsatz 41 zur Auf­ nahme einer Druckplatte 42 stützen. Auf der Druckplatte 42 liegt - unter Zwischenschaltung von Lagerprofilen 43 - die zu prüfende Leiterplatte 11, an der Prüfpunk­ te 44 angedeutet sind.

Der Tragrahmen 40 ist dank der Federelemente 38 beweg­ bar und wird von den Innenflächen 46 eines Aufsatzrah­ mens 48 geführt. Gummiprofile 25 gewährleisten auch hier einen dichten Abschluß zwischen Aufsatzrahmen 48 und Tragrahmen 40. In der in Fig. 1 gezeigten, durch aufgeschraubte Anschlagwinkel 50 fixierten Endlage der Druckplatte 42 entspricht der Abstand i zwischen der Druckplatte 42 und der oberen Kontaktträgerplatte 20 etwa der Dicke s der Kontaktträgerplatte 20.

In Fig. 1 sind unterhalb der Prüfpunkte 44 Durchlaß­ bohrungen 51 für Prüfköpfe 52 der Kontaktstifte 30 vor­ gesehen; die Prüfköpfe 52 sind in den Kontaktstiften 30 federnd gelagert und berühren beim Absenken der Druck­ platte 42 die Prüfpunkte 44. Am unteren Ende der Kon­ taktstifte 30 sind die Endbolzen 53 zu erkennen, wel­ che jeweils einem Kontaktkopf 54 des unteren Kontakt­ stiftes 32 aufsitzen. Ein Stiftende 55 des Kontaktstif­ tes 32 ist in nicht dargestellter Weise verdrahtet.

Die in Fig. 1 rechts liegende Kontaktstift-Gruppe A ist geschlossen, d. h. der Prüfkopf 52 ist mit der Ver­ drahtung verbunden. Durch Anheben der unteren Kon­ taktträgerplatte 22 kann der Prüfkopf 52 zum Prüfpunkt 44 gelangen - dies mag auch durch Absenken der Druck­ platte 42 geschehen.

Claims (14)

1. Prüfvorrichtung zum Prüfen einer an einer Druckplatte der Vorrichtung auswechsel­ bar angeordneten elektronischen Leiterplatte oder ei­ ner elektronischen Baugruppe als Prüfling mittels in einer Kontaktträgerplatte angebrachter Kontaktstifte, die einerseits jeweils mit einem Prüfkopf die Druck­ platte durchsetzen und einen Prüfpunkt der Leiter­ platte oder der Baugruppe während des Prüfvorgangs unter Ein­ fluß eines Strömungsmediums, wie Luft, berühren und andererseits über eine Verdrahtung mit einer Registrier- oder Meßeinrichtung verbunden sind, wobei das Strömungs­ medium über eine dichte Kammer zuströmt, die von einer bewegbaren und einer ortsfesten Platte begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei gesondert betätigbare Gruppen (A, B) von Kontaktstiften (30, 32) vorgesehen sind, wo­ bei in einem ersten vom Strömungsmedium gesteuerten Hub die erste Gruppe (A) von Kontaktstiften (30, 32) und beim (bei den) nachfolgenden Hubvorgängen die nächste(n) Gruppe(n) (B) von Kontaktstiften (30, 32) dadurch be­ tätigbar ist (sind), daß zumindest zwei parallel zu den Kontaktstiften (30, 32) bewegbar gelagerte und von ihnen durchsetzte Platten (22, 42) vorgesehen sind, von denen zumindest eine mit der dazwischen angeordneten ortsfesten Platte (20) die dichte Kammer (70, 71) begrenzt.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei dichte Kammern (70, 71), welche durch die ortsfeste Platte (20) vonein­ ander getrennt sind.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ortsfeste Platte (20) eine erste Kontaktträgerplatte mit Kontaktstiften (30) ist, der als erste bewegbar gelagerte Platte (22) eine zweite untere Kontaktträgerplatte mit Kontaktstiften (32), die koaxial zu den Kontaktstif­ ten (30) der ersten Kontaktträgerplatte ver­ laufen, zugeordnet ist, wobei vorzugsweise die Kontaktstifte (32) der zweiten Kontaktträgerplatte mit der Verdrahtung versehen sind.

4. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite bewegbar gelager­ te Platte (42) als Druckplatte zur Halterung der Lei­ terplatte (11) ausgebildet ist.

5. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (30) der einen Gruppe (A) jeweils einen gegenüber den Kontakt­ stiften (32) der anderen Gruppe (B) längeren Prüfkopf (52) und/oder Prüfkopfhals (57 a) aufweisen.

6. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (30) der einen Gruppe (A) jeweils einen gegenüber den Kontakt­ stiften (32) der anderen Gruppe (B) längeren Endbolzen (53) aufweisen, welcher zum koaxial zugeordneten Kontakt­ stift (32) weist.

7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktstifte (32) der zweiten un­ teren Kontaktträgerplatte einen Kontaktkopf (54) haben, der als Widerlager für den Endbolzen (53) des koaxial zugeordneten Kontaktstiftes (30) der oberen ortsfesten Kontaktträgerplatte ausgebildet ist.

8. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Platten (20, 22, 42) jeweils in einem sie umgebenden Rahmen (15, 24, 40) angebracht sind.

9. Prüfvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rahmen (15) der ortsfesten Platte (20) an den Stirn- und Seitenwänden (13, 14) der Prüf­ vorrichtung (10) festgelegt ist.

10. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (24, 40) der bewegbaren Platten (22, 42) mit Dichtungselementen (25) den Stirn- und Seitenwänden (13, 14) der Vorrichtung (10) anliegen.

11. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der ortsfesten Platte (20) und der bewegbaren Platte (22, 42) Federelemente (27, 38) vorge­ sehen sind.

12. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß beidseits der ortsfesten Platte (20) Leitungen (60, 61) anschließen, die an eine Evakuiereinrichtung (64) angeschlossen sind und von denen eine ein Sperrorgan (63) aufweist.

13. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der ersten bewegbar gelagerten Platte (22) als hubbegrenzender Anschlag ein Sockelrahmen (12) zugeordnet ist.

14. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten bewegbar gelagerten Platte (42) als hubbegrenzender Anschlag ein gesonderter An­ schlagwinkel (50) zugeordnet und lösbar mit we­ nigstens einer Seitenwand (13) und/oder Stirnwand (14) verbunden ist.