DE3717528A1 - Leiterplattenpruefgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leiterplattenprüfgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Leiterplattenprüfgerät der hier betrachteten Art ist in der EP-OS 1 08 405 beschrieben. Bei diesem bekannten Leiterplattenprüfgerät wird ein Prüfkontakt-Rasterfeld gewünschter Größe durch Aneinandersetzen von mehreren Prüfschaltungs-Moduln hergestellt, wobei jeder Modul einen Teil des Rasterfeldes abdeckt. Die an den Stirnseiten der Prüfschaltungs-Moduln vorgesehenen Prüfkontakte haben einen Rasterabstand von 1/10′′ oder 2,54 mm. Mit fortschreitender Miniaturisierung elektronischer Geräte, und damit auch der Bauelemente und der Leiterplatten ist man jedoch teilweise dazu übergegangen, ein engeres Raster zu wählen, und zwar mit einem Rasterabstand von 1/20′′ oder 1,27 mm. Um nun Leiterplatten mit dem engeren Raster auch in Leiterplattenprüfgeräten prüfen zu können, deren Prüfkontakt-Rasterfeld den weiteren Rasterabstand hat, ist es erforderlich, einen Rasteranpassungs-Adapter zwischen den Prüfling und das Prüfkontakt-Rasterfeld zu schalten.

Ein bekannter Rasteranpassungs-Adapter ist in der EP-OS 1 42 119 beschrieben. Er weist zwei Adapterteile zur Rasterabstandsreduzierung auf, wobei der eine Adapter­ teil die Rasterabstände entlang der einen Rasterkoordinate reduziert, während der andere Adapterteil den Rasterabstand entlang der anderen Rasterkoordinate reduziert. Beide Adapterteile bestehen aus einem Paket aneinandergesetzter, jedoch isolierter gedruckter Leiterplatten. Die Leiter­ platten beider Pakete sind an ihrer einen Stirnseite mit Eingangskontakten und an der anderen gegenüberliegenden Stirnseite mit Ausgangskontakten versehen. Die Eingangskon­ takte haben den weiteren Rasterabstand, während die Ausgangskontakte den engeren Rasterabstand haben. Die Eingangskontakte und die Ausgangskontakte sind durch über die Breitseite der Leiterplatten laufende Leiterbahnen miteinander verbunden. Die beiden Pakete sind so gegen­ einander gesetzt, daß die die Ausgangskontakte aufweisende Seite des einen Paketes gegen die die Eingangskontakte aufweisende Seite des anderen Paketes gerichtet ist. Ferner sind beide Pakete so ausgerichtet, daß ihre Leiter­ platten senkrecht zueinander verlaufen. Die Ausgangskontakte des einen Paketes werden mit den Eingangskontakten des anderen Paketes durch einen Zwischenadapter verbunden, der eine entsprechende Vielzahl von gefederten Kontakt­ stiften aufweist. Es liegt auf der Hand, daß der bekannte Rasteranpassungs-Adapter kompliziert und insbesondere wegen des die federnden Kontaktstifte aufweisenden Zwischen­ adapters zwischen den beiden Leiterplatten-Paketen störan­ fällig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den vorstehenden Nachteil zu vermeiden.

Die Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die der erfindungsgemäßen Lehre zugrunde liegenden Über­ legungen sollen nachfolgend für den Fall erläutert werden, daß, wie oben beschrieben, die Reduzierung des Rasterab­ standes auf die Hälfte erfolgen soll. In diesem Fall muß das Prüfkontakt-Rasterfeld zunächst in zwei voneinander getrennte Rasterfelder aufgeteilt werden. Dies ist mit der erwähnten Modultechnik besonders einfach. Die Einordnung der Prüfkontakte in zwei getrennte Rasterfelder ermöglicht es, wechselweise die Prüfpunkte einer Prüfpunktzeile mit den Prüfkontakten des einen Prüfkontakt-Rasterfeldes und die Prüfpunkte der nächsten Prüfpunktzeile mit den Prüfkontakten des anderen Prüfkontakt-Rasterfeldes zu verbinden. Auf diese Weise kann eine Abstandsreduzierung in der herkömmlichen Weise entlang der einen Rasterkoordina­ te entfallen.

Wenn man gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2 die Rasterreduzierung entlang der anderen Rasterkoordinate mittels eines Paketes gedruckter Leiterplatten in der herkömmlichen Weise vornimmt, so ergibt sich die Realisie­ rung der erfindungsgemäßen Lehre durch das Kennzeichnungs­ merkmal des Anspruches 2.

Wenn, wie bekannt, die Leiterplatten rechteckig sind, so ist es, wie im Anspruch 4 beansprucht, zweckmäßig, die beiden Prüfkontakt-Rasterfelder in Bezug auf das Leiterplatten-Paket einander gegenüberliegend anzuordnen.

Unter Berücksichtigung der Dicke der Isolierschicht zwischen den Leiterplatten gibt Anspruch 5 eine Lehre für die größtmögliche Dicke der Leiterplatten.

Anspruch 6 gibt eine Lehre bezüglich der Leiterplatten, die es ermöglicht, das Leiterplattenprüfgerät ohne Entfer­ nung des Rasteranpassungs-Adapters sowohl zum Prüfen von Leiterplatten mit dem weiteren Raster als auch zum Prüfen von Leiterplatten mit dem engeren Raster zu benutzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht des Leiterplatten­ prüfgerätes mit Rasteranpassungs-Adapter;

Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1, der die Stirnseiten von vier Prüfschaltungs-Moduln mit Prüfkontakten zeigt, die eines von zwei Prüfkontakt-Rasterfeldern bilden;

Fig. 3 einen Schnitt III-III aus Fig. 1, der eine Ansicht von unten gegen den Rasteranpassungs-Adapter mit dem Prüfkontakt-Rasterfeld zeigt;

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV aus Fig. 1, der eine Seitenan­ sicht auf den Rasteranpassungs-Adapter mit dem anderen Prüfkontakt-Rasterfeld zeigt;

Fig. 5 bis 8 verschiedene Ansichten eines ersten Leiterplatten- Typs, der wechselweise mit einem zweiten Leiter­ platten-Typ zu einem Leiterplatten-Paket zwecks Bildung des Rasteranpassungs-Adapters zusammengefügt wird;

Fig. 9 bis 12 verschiedene Ansichten des zweiten Leiterplattentyps;

Fig. 13 bis 17 verschiedene Ansichten eines dritten Leiterplatten- Typs, der mit weiteren Platten des gleichen Typs zu einem Leiterplatten-Paket zwecks Bildung einer zweiten Ausführungsform des Rasteranpassungs-Adapters zusammengefügt wird;

Fig. 18 eine Ansicht von unten auf die zweite Ausführungs­ form des Rasteranpassungs-Adapters.

Das in Fig. 1 gezeigte Leiterplattenprüfgerät weist auf der linken Seite vier Prüfschaltungs-Moduln 1, 2, 3, 4 (siehe auch Fig. 2) sowie auf der rechten Seite vier weitere Prüfschaltungs-Moduln 7, 8, 9, 10 (siehe auch Fig. 4) auf. Die Prüfschaltungsmoduln 1, 2, 3, 4 sind mit federnden Prüfkontakten 5 versehen, die ein erstes Prüfkontakt-Raster­ feld 6 bilden. Die Prüfschaltungs-Moduln 7, 8, 9, 10 sind mit Prüfkontakten 39 versehen, welche ein zweites Prüfkon­ takt-Rasterfeld 11 bilden. Die Rasterabstände der beiden Rasterfelder 6, 11 sind 1/10′′. Jeder Modul hat in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit halber nur 16 Prüfkontakte. In der Praxis ist die Zahl der Prüfkontakte wesentlich größer, beispielsweise für jeden Modul 512. Mit 6 Moduln auf jeder Seite ergeben sich dann zwei Prüfkontakt-Rasterfelder mit je 3072 Prüfkontakten.

Geprüft werden soll eine noch nicht bestückte elektrische Leiterplatte 26, deren Rasterpunkte den halben Rasterab­ stand, also 1/20′′ haben. Einige der Prüfpunkte der zu prüfenden Leiterplatte 26 weichen jedoch von diesem Raster ab, sie sind also irregulär (off grid). Um dennoch eine Prüfung vornehmen zu können, ist der Leiterplatte ein sog. Off-grid-Adapter 24 vorgeschaltet. Ein solcher ist beispielsweise in der EP-OS 1 08 405 beschrieben. Er besteht aus einer Plattenanordnung mit Adapterstiften 25, die an ihrem unteren Ende Prüfspitzen aufweisen und an ihrem oberen Ende ballig sind. Die Adapterstifte sind in den Platten schräg geführt. Die balligen oberen Enden der Stifte sind regulär im Raster ausgerichtet.

Die zu prüfende Leiterplatte 26 liegt auf einer Auflage­ platte 27 auf, die mittels einer schematisch angedeuteten hydraulischen Hebelvorrichtung 28 anhebbar und absenkbar ist, wie dies durch den Doppelpfeil angedeutet ist.

Der Rasteranpassungs-Adapter 12 ist an seiner dem ersten Prüfkontakt-Rasterfeld 6 zugewandten Seite mit Eingangs­ kontakten 13 versehen. An seiner dem zweiten Prüfkontakt- Rasterfeld 11 zugewandten Seite ist der Rasteranpassungs- Adapter 12 ferner mit Eingangskontakten 14 versehen. An seiner Unterseite weist der Rasteranpassungs-Adapter 12 Ausgangskontakte 15 auf. Zwischen dem Off-grid-Adapter 24 und dem Rasteranpassungs-Adapter 12 befindet sich ein Verbindungsadapter 22. Dieser enthält federnde Stifte 23, die oben spitz und unten kalottenförmig sind, wobei die Spitze an den Ausgangskontakten 15 anliegt. Die kalottenförmigen Ende des Stiftes 23 des Verbindungsadapters 22 umgreifen die balligen Enden der Adapterstifte 25 des Off-grid-Adapters 24.

Der Rasteranpassungs-Adapter 12 besteht gemäß einer ersten Ausführungsform aus einem Paket von Leiterplatten zwei verschiedener Typen A und B, die wechselseitig aneinanderliegend angeordnet und voneinander durch Isolier­ schichten 36 getrennt sind (siehe Fig. 3).

Der Leiterplatten-Typ A ist in den Fig. 5 bis 8 gezeigt, wobei die mit einer arabischen Ziffer bezeichnete Figur jeweils der mit einer römischen Ziffer bezeichneten Ansicht entspricht. Der Leiterplatten-Typ B ist in den Fig. 9 bis 12 gezeigt, wobei die Zuordnung zwischen arabischen und römischen Ziffern entsprechend gilt.

Der in den Fig. 5 bis 8 gezeigte Leiterplattentyp A hat die Dicke von weniger als 1/20′′. Auf seiner Front­ seite verlaufen Leiterbahnen 16, die über Durchkontaktie­ rungslöcher 20 mit an der Rückseite verlaufenden Leiter­ bahnen 17 verbunden sind. Die Leiterbahnen 16 und 17 verbinden Eingangskontakte 13 an der linken Stirnseite der Leiterplatte mit Ausgangskontakten 15 an der unteren Stirnseite der Leiterplatte. Die Eingangskontakte 13 und die Ausgangskontakte 15 sind Leiterbahnenabschnitte, die abgewinkelte Fortsetzungen der Leiterbahnen 16 und 17 bilden.

Der in den Fig. 9 bis 12 gezeigte Leiterplattentyp B weist auf seiner Vorderseite Leiterbahnen 18 und auf seiner Rückseite Leiterbahnen 19 auf. Die Leiterbahnen 18 und 19 sind über Durchkontaktierungslöcher 21 miteinander verbunden. Die Leiterbahnen 18 und 19 verbinden an der rechten Stirnseite der Leiterplatte vorgesehene Eingangs­ kontakte 14 mit an der unteren Stirnseite vorgesehene Ausgangskontakte 15. Die Eingangskontakte 14 und die Ausgangskontakte 15 sind auch hier Leiterbahnenabschnitte, die praktisch abgewinkelte Fortsetzungen der Leiterbahnen 18,19 darstellen. An der linken Stirnseite der Leiterplatte befinden sich keine Kontakte.

Wie man aus Fig. 3 entnehmen kann, bilden die Ausgangskon­ takte 15 an der Unterseite des Rasteranpassungs-Adapters 12 im Rahmen der Umgrenzungslinie 29 in Verbindung mit den die Prüfpunkte repräsentierenden Stiften 23 des Verbindungsadapters 22 ein Prüfpunkt-Rasterfeld mit dem engeren Rasterabstand. Dabei ist die Rasterabstandsre­ duzierung entlang der Rasterkoordinate x durch ein ent­ sprechend konisches Zusammenlaufen der Leiterbahnen 16, 18 der beiden Leiterplatten-Typen A und B erreicht worden. Die Rasterabstandsreduzierung entlang der Rasterko­ ordinate y ist demgegenüber durch eine wechselweise Anordnung der Leiterplatten-Typen A und B erreicht worden, von denen die Leiterplatten A mit dem Prüfkontakt-Rasterfeld 6 und die Leiterplatten B mit dem Prüfkontakt-Rasterfeld 11. Jede Leiterplatte A, B repräsentiert eine Prüfpunktzeile. Zwei nebeneinanderliegende Prüfpunktzeilen sind dann jeweils mit einer entsprechenden Prüfkontakt-Zeile eines anderen der beiden Prüfkontakt-Rasterfelder 6, 11 verbunden.

Durch die zusätzlich an der Rückseite der beiden Leiter­ platten-Typen A und B vorgesehenen Leiterbahnen 17, 19 sowie deren Verbindung mit auf der Vorderseite der Leiter­ platten verlaufenden Leiterbahnen 16, 18 werden an der Unterseite des Rasteranpassungs-Adapters 12 zusätzliche Ausgangskontakte 15 geschaffen, die außerhalb der Umgrenzung 29 liegen (siehe Fig. 3). Die Verbindung zwischen den auf der Vorderseite liegenden Leiterbahnen 16, 18 und den auf der Rückseite liegenden Leiterbahnen 17, 19 ist bei den beiden Leiterplatten-Typen A und B so gewählt, daß die außerhalb der Umgrenzung 29 liegenden Ausgangskon­ takte 15 in Verbindung mit solchen Eingangskontakten 13, 14 sind, die innerhalb der Umgrenzung 29 zu Ausgangs­ kontakten 15 führen, welche zwischen solchen Ausgangskontak­ ten 15 liegen, die ein Raster mit dem größeren Rasterabstand (1/10′′) bilden. Da die erwähnten dazwischenliegenden Ausgangskontakte dann nicht benötigt werden, wenn die zu prüfende Leiterplatte Prüfpunkte mit dem größeren Rasterabstand hat, erfolgt kein Kurzschluß oder keine Störung zwischen den außerhalb der Umgrenzung liegenden Ausgangskontakten sowie den erwähnten innerhalb der Umgrenzung 29 (dazwischen) liegenden Ausgangskontakten. Mit anderen Worten, bei Verwendung eines Rasteranpassungs- Adapters 12, der aus Leiterplatten A und B aufgebaut ist, ist es möglich, ohne Umstellungen am Gerät sowohl Leiterplatten mit dem größeren Rasterabstand (1/10′′) als auch Leiterplatten mit dem kleineren Rasterabstand (1/20′′) zu prüfen.

Wenn allerdings aufgrund der besonderen Leitungsführung der zu prüfenden Leiterplatten doch Störungen im Hinblick darauf zu befürchten sind, daß einige Eingangskontakte 13, 14 der Leiterplatten-Typen A, B gleichzeitig mit mehreren Ausgangskontakten 15 verbunden sind, so kann ein Rasteran­ passungs-Adapter verwendet werden, der nur aus Leiterplatten gemäß Typ C aufgebaut ist, wie er in den Fig. 13 bis 17 gezeigt ist. Auch hier bedeuteten die römischen Zahlen wiederum Ansichten, die in den Figuren mit den entsprechenden arabischen Zahlen gezeigt sind.

Die Fig. 13 und 15 zeigen die gleiche Ansicht der Leiterplatte C. In Fig. 13 sind die auf der Vorderseite der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahnen 116 gezeigt, die an der linken Stirnseite befindliche Eingangskontakte 113 mit an der unteren Stirnkante befindlichen Ausgangskon­ takten 115 verbinden. Die Eingangskontakte 113 haben den weiteren Rasterabstand, also 1/10′′. Die Ausgangskon­ takte 115 haben den engeren Rasterabstand, also 1/20′′. Die Eingangskontakte 113 und die Ausgangskontakte 115 sind Leiterbahnenabschnitte, die praktisch abgewinkelte Fortsetzungen der Leiterbahnen 116 darstellen. Während in Fig. 13 die auf der Rückseite der Leiterplatte C verlaufenden Leiterbahnen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen sind, sind diese Leiterbahnen 119 in Fig. 15 gezeigt. Hier sind jedoch die auf der Vorderseite verlaufenden Leiterbahnen 116, die in Fig. 13 gezeigt sind, weggelassen. Die Leiterbahnen 119 verbinden auf der rechten Stirnseite der Leiterplatte befindliche Eingangskontakte 112 an der unteren Stirnseite befindlichen Ausgangskontakten 114. Die Eingangskontakte 112 und die Ausgangskontakte 114 sind von Leiterbahnenabschnitten gebildet, die praktische abgewinkelte Verlängerungen der Leiterbahnen 119 darstellen.

Vergleicht man die Fig. 13, 14 einerseits und die Fig. 15, 16 andererseits, so erkennt man, daß der Leiterplatten-Typ C sowohl an der rechten als auch an der linken Stirnseite mit Eingangskontakten versehen ist. Hierin unterscheidet er sich von den Leiterplatten-Ty­ pen A und B.

Ebenfalls verschieden von den Leiterplatten-Typen A und B ist der Leiterplatten-Typ C auch an der unteren Stirnseite, die in Fig. 17 dargestellt ist. Man erkennt, daß an der unteren Stirnseite zwei Reihen von Ausgangskon­ takten 114, 115 vorgesehen sind. Der Leiterplatten-Typ C hat eine Dicke, die etwas geringer als der weitere Rasterabstand, also 1/10′′ ist.

Aus der die Unterseite des Rasteranpassungs-Adapters in seiner zweiten Ausführungsform zeigenden Fig. 18 kann man entnehmen, wie die Leiterplatten C unter Zwischen­ schaltung von Isolierschichten 136 aneinandergefügt sind. Die auf die Ausgangskontakte 114, 115 drückenden Stifte 23 des Verbindungsadapters 22, die die Prüfpunkte repräsentieren, bilden auch hier ein Prüfpunkt-Rasterfeld mit dem kleineren Rasterabstand.

Claims (6)

1. Leiterplattenprüfgerät mit in einem ersten Raster angeordneten Prüfkontakten sowie einem Rasteranpassungs- Adapter (12) zum Verbinden der Prüfkontakte (5, 39) mit Prüfpunkten (23), die in einem Rasterfeld (38) mit einem zweiten Raster angeordnet sind, wobei der Rasterabstand des zweiten Rasters kleiner als der des ersten Rasters ist, und wobei der Rasteranpassungs- Adapter (12) ein Adapterteil zur Rasterabstandsreduzie­ rung entlang einer (x) der beiden Rasterkoordinaten (x, y) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkontakte (5, 39) in mindestens zwei getrennten Rasterfeldern (6, 11) angeordnet und so mit dem Rasteran­ passungs-Adapter (12) verbunden sind, daß die Prüfpunkte (23) jeder von jeweils einer der Zahl der getrennten Prüfkontakt-Rasterfelder (6, 11) gleicher Anzahl von nebeneinander und entlang der erwähnten Rasterkoordinate (x) verlaufenden Prüfpunktzeilen mit den Prüfkontakten (5, 39) von Prüfkontaktzeilen verbunden sind, die zu jeweils einem anderen der getrennten Prüfkontakt- Rasterfelder (6, 11) gehören.

2. Leiterplattenprüfgerät nach Anspruch 1, bei dem der Adapterteil zur Rasterabstandsreduzierung entlang einer (x) der beiden Rasterkoordinaten (x, y) aus einem Paket von aneinanderliegenden jedoch gegeneinander isolierten gedruckten Leiterplatten (A, B, C) besteht, die an einer ersten Stirnseite jeweils mit einer Reihe von in dem größeren Rasterabstand angeordneten Eingangskontakten (13, 14; 113, 114) und an einer zweiten Stirnseite jeweils mit mindestens einer Reihe von in den kleineren Rasterabstand angeordneten Ausgangs­ kontakten (15; 114, 115) versehen sind, wobei die einander entsprechenden Eingangs- und Ausgangskontakte durch über mindestens eine Breitseite geführte Leiterbahnen (16, 17, 18, 19; 116, 119) miteinander verbunden sind, und wobei die zweiten Stirnseiten der Leiterplatten (A, B, C) alle gegen das von den Prüfpunkten (23) gebildete Rasterfeld (38) gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Stirnseiten der Leiterplatten (A, B, C) in dem Paket wechselweise gegen ein anderes der getrenn­ ten Prüfkontakt-Rasterfelder (6, 11) gerichtet sind.

3. Leiterplattenprüfgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Rasterabstandsverhältnis von 1 : 2 zwei getrennte Prüfkontakt-Rasterfelder (6, 11) vorgesehen sind.

4. Leiterplattenprüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterplatten (A, B, C) rechteckig sind, daß die ersten und zweiten Stirnseiten rechteckig zueinander verlaufen, und daß die beiden Prüfkontakt- Rasterfelder (6, 11) in Bezug auf das Leiterplatten-Paket einander gegenüberliegen.

5. Leiterplattenprüfgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten (A, B, C) eine Dicke haben, die höchstens gleich dem größeren Rasterab­ stand ist.

6. Leiterplattenprüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Stirn­ seiten der Leiterplatten (A, B) mit zusätzlichen Ausgangs­ kontakten (15) versehen sind, welche mit bestimmten anderen Eingangs- bzw. Ausgangskontakten (13, 14, 15) derart verbunden sind, daß von der Gesamtheit der Ausgangskontakte (15) aller Leiterplatten (A, B) des Paketes sowohl ein Rasterfeld mit einem engeren Raster als auch ein Rasterfeld mit einem weiteren Raster gebildet wird.