DE3722485C2

DE3722485C2 -

Info

Publication number: DE3722485C2
Application number: DE19873722485
Authority: DE
Inventors: Horst 2374 Fockbek De Link
Original assignee: DEUTSCHE TELEPHONWERKE und KABELINDUSTRIE AG 1000 BERLIN DE
Current assignee: DeTeWe Deutsche Telephonwerke AG and Co KG
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1989-06-01
Also published as: DE3722485A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktiereinrichtung mit federnden Kontaktnadeln zum elektrischen Verbinden von Prüfeinrichtungen mit Prüfpunkten elektrischer Prüflinge, insbesondere Leiterplatten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum Prüfen von elektrischen Prüflingen, z. B. Leiterplatten, ist bekannt, Kontaktnadeln zu verwenden, deren Kontaktspitzen federnd in einem starren Nadelkörper gelagert sind (DE 30 38 665 A1, DE 35 33 227 A1).

Derartige Anordnungen gewährleisten einen minimalen Andruck zum Erzielen eines einwandfreien Kontaktes zwischen Prüfling und Prüfeinrichtung.

Weiterhin ist bekannt, die Kontaktnadel selbst als federndes Element auszubilden, indem ein elastischer Metalldraht als Kontaktstift zu einer Tastspitze geformt wird (DE 33 37 915 A1) oder den Kontaktstift der Kontaktnadel so zu unterteilen, daß der Federkopf in einer Platte befestigt ist und ein geführtes Kontaktteil über einen Kontaktkopf an den biegeelastischen Schaft der federnden Kontaktnadel gepreßt wird (DE 31 42 817 A1, DE 33 12 436 A1).

Im ersten Fall sind unterschiedliche Kontaktandrucke möglich und die Führung der Metalldrähte in einfachen Bohrungen ist problematisch. Im zweiten Fall ist je Kontaktnadel eine zusätzliche Kontaktstelle zwischen dem Kontaktende und dem Kontaktkopf vorgesehen, an der z. B. durch Verschmutzung oder Abnutzung der Wert des Übergangswiderstandes die Prüfwerte beeinflussen kann.

Allen bekannten Vorrichtungen gemeinsam ist, daß der Kontaktfuß und der Kontaktkopf durch Führungsbohrungen in Rasterplatten und Führungsplatten und ggf. durch keglige und trichterförmige Führungskanten fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Das heißt, jeder Kontaktkopf und Kontakt fuß ist außerdem einer vorgegebenen Lochung der Raster platte und der Führungsplatte zugeordnet, die sich fluchtend gegenüberliegen. Damit ist eine starre, allgemein senk rechte Führung der Kontaktnadeln an immer gleiche Stellen auch unterschiedlicher Prüflinge im Rastermaß der Platten vorgeschrieben.

Außerdem ist bekannt, flexible federnde Kontaktnadeln zu einer Kontaktiereinrichtung in einer Halterung zusammenzufassen und durch eine regelmäßig gelochte Schablone die Prüfspitzen an die Prüfpunkte zu führen (US 46 33 176). Derartige flexible Kontaktnadeln dienen dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen bei vorgegebenen Rastermaßen der zu prüfenden Leiterplatten (DE-OS 19 03 088). Für derartige Kontaktiereinrichtungen sind immer neue Bestückungen bzw. Bestückungsänderungen erforderlich, wenn Prüflinge anderer Leiterführungen und mit anderen Prüfpunkten zu testen sind.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktiereinrichtung zu schaffen, deren Kontaktnadelbestückung auch bei verschiedenen Prüflingen gleich bleibt und die nur durch Austausch von Adaptern an die unterschiedlichsten Prüfpunkte von Leiterplatten herangeführt wird.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches darge stellt ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe von drei Figuren beschrieben. Darin zeigt die

Fig. 1 die vergrößerte Darstellung einer Kontaktnadel, die

Fig. 2 das verkleinerte Schema einer Nadelträger- und Nadelführungsvorrichtung und die

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 mit einer aufgesetzten Adapterplatte.

In allen Figuren tragen gleiche Teile dieselben Bezugs zeichen.

Die Kontaktnadel 10 besteht aus einem Nadelkopf 11, einem Kolben 12, einem Federzylinder 13, einem flexiblen leitenden Schaft 14 und einer Kontakthülse 15. Der Nadelkopf 11 weist einen kreisförmigen Durchmesser auf. Er ist an der Kontaktseite mit mehreren Kontakt spitzen versehen. Die Rückseite des Nadelkopfes 11 ist konisch geformt und stoffschlüssig mit dem Kolben 12 verbunden. Als Material für den Kolben 12 und den Nadelkopf 11 wird Beryllium-Kupfer oder Stahl verwendet, das vergoldet oder rhodiniert ist. Der Kolben 12 wird in bekannter Weise in einem Federzylinder 13 geführt, wobei ein längerer Federweg des Kolbens 12 gegenüber herkömmlichen Kontaktnadeln vorhanden ist. Um eine entsprechend hohe Leitfähigkeit zu erreichen, ist der Federzylinder 13 aus vergoldetem Messing her gestellt.

Mit dem Federzylinder 13 ist stoffschlüssig, vorzugs weise durch Löten, der flexible Schaft 14 verbunden. Der Schaft 14 ist in Querrichtung zur Mittelachse der Kontaktnadel 10 in weitem Maße auslenkbar. Als Material wird Federstahl vorzugsweise runden Querschnitts verwendet, der der besseren Leitfähigkeit wegen versilbert oder vergoldet ist. Das andere Ende des Schaftes 14 ist ebenfalls stoffschlüssig mit der Kontakthülse 15 verbunden.

Die Kontaktnadeln 10 sind auf einem Nadelträger 20 in einem vorgegebenen Raster angeordnet, wobei die Kontakt hülsen 15 mit ihren Enden aus dem Nadelträger 20 zum Anschluß von Zuleitungen oder zum Anlegen von Kontakt flächen herausragen. Das Rastermaß beträgt z. B. 2,54 mm oder ein Vielfaches davon.

Der Nadelträger 20 ist außerdem mit vorzugsweise vier Gleitpfosten 21 bestückt, die z. B. kraftschlüssig an ihm befestigt sind. Über die Gleitpfosten 21 sind Schraubenfedern 22 als Druckfedern gesetzt. Durch die Schraubenfedern 22 wird ein Nadelführungsrahmen 23 so im Abstand zum Nadelträger 20 gehalten, daß sich die Kontaktnadeln 10 im Ruhezustand der Kontaktier einrichtung nicht berühren können. Zu diesem Zweck weist der Nadelführungsrahmen 23 dasselbe Raster wie der Nadelträger 20 auf, jedoch mit Bohrungen, die um geringes Maß größer sind als der Durchmesser der Federzylinder 13 der Kontaktnadeln 10. Damit ist eine sichere Führung der Kontaktnadeln 10 durch den Nadelführungs rahmen 23 gewährleistet. In der Ruhestellung werden somit die Kontaktnadeln 10 mit den Oberkanten der Feder zylinder 13 oder ggf. auch die Kontaktflächen der Nadel köpfe 11 bündig zur Oberkante des Nadelführungsrahmens 23 ausgerichtet.

Zum Führen der Kontaktnadeln 10 an einen Prüfling, z. B. eine Leiterplatte, dient eine Adapterplatte 30. Die Stärke der Adapterplatte 30 entspricht minimal der Summe aus den Längen eines Nadelkopfes 11, eines Kolbens 12 und eines Federzylinders 13. Die Adapter platte 30 weist ebenfalls Bohrungen an der dem Nadel führungsrahmen 23 zugewendeten Seite im Rastermaß des Nadelträges 20 auf. Die Bohrungen der Adapterplatte 30 werden kegelförmig zu den Adaptionspunkten des Prüflings geführt. Dabei sind die Anfangs- und Enddurch messer der Bohrungen vom Grundraster des Nadelträgers 20 und vom Durchmesser der Nadelköpfe 11 abhängig.

Es sind sowohl gerade als auch schräge Bohrungen 31 möglich sowie Sackbohrungen 32. Dadurch bedarf es nur eines Nadelträgers 20 mit einem Nadelführungsrahmen 23 zur Prüfung einer Vielzahl unterschiedlicher Leiter platten mit verschiedenem Layout bei Verwendung austausch barer Adapterplatten 30.

Die Adapterplatte 30 wird wie der Nadelführungsrahmen 23 auf dem Gleitpfosten 21 verschoben. Durch die Bewegung des Nadelführungsrahmens 23 und der Adapter platte 30 auf den Nadelträger 20 zu werden die Kontakt nadeln 10 in die Adapterplatte 30 geschoben und durch die kegelförmig sich verjüngenden Bohrungen 31 an die Adaptionspunkte des Prüflings geführt.

Zum Ausrichten der Kontaktnadeln 10 wird somit die Adapterplatte 30 auf den in Ruhe befindlichen Nadel führungsrahmen 23 manuell oder automatisch gesenkt, wobei der Nadelführungsrahmen 23 über Zeit und Weg der Adapterplatte 30 vorauseilt. Bei Erreichen der End stellung der Adapterplatte 30 liegt der Nadelführungs rahmen 23 im Abstand der zusammengeschobenen Schrauben federn 22 am Nadelträger 20. Die Kontaktnadeln 10 stehen in der erforderlichen Länge über die Adapterplatte 30 heraus.

Parallel zum Herausbewegen der Kontaktnadeln 10 aus den Adaptierungslöchern der Layoutseite der Adapterplatte 30 wird die gesamte Anordnung zum Prüfling hin bewegt, oder der Prüfling wird an die Kontaktnadeln 10 gedrückt.

Die Auswahl und das Setzen der Adapterplatten 30 kann sowohl manuell als auch automatisch, z. B. mit Hilfe eines Drehtellers, der mehrere Adapterplatten 30 trägt, vorgenommen werden, wobei das Erkennen des Prüflings und der zugeordneten Adapterplatte 30 über einen Code gesteuert ist.

Claims

1. Kontaktiereinrichtung mit federnden Kontaktnadeln zum elektrischen Verbinden von Prüfeinrichtungen mit Prüfpunkten elektrischer Prüflinge, insbesondere Leiterplatten, bei denen die Kontaktnadeln je aus einer Kontakthülse, einem flexiblen Schaft, einem Federzylinder, einem Kolben und einem Nadelkopf gebildet sind und die Kontaktiereinrichtung aus einer Vielzahl derartiger Kontaktnadeln zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktiereinrichtung aus einem Nadelträger (20), einem Nadelführungsrahmen (23) und einer Adapterplatte (30) besteht, die über Gleitpfosten (21) verbunden sind und der Nadelführungsrahmen (23) zwischen Nadelträger (20) und Adapterplatte (30) angeordnet ist, wobei der Nadelführungsrahmen (23) mittels die Gleitpfosten (21) umschließende Schraubenfedern (22) in der Ruhelage die Kontaktnadeln (10) im Rastermaß des Nadelträgers (20) fixiert, daß die Adapterplatte (30) die Kontaktnadeln (10) durch kegelförmige Bohrungen (31) an die Prüfpunkte der Prüflinge führt oder durch kegelförmige Sackbohrungen (32) einzelne Kontaktnadeln (10) vom Prüfling isoliert, und daß die Nadelköpfe (11) der Kontaktnadeln (10) zur Kolbenseite hin konisch verjüngt geformt und mit mehreren Kontaktspitzen versehen sind.

2. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger (20) und der Nadelführungsrahmen (23) gleiche Rastermaße aufweisen.

3. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnadeln (10) in der Ruhestellung der Kontaktiereinrichtung bündig an der Oberkante des Nadelführungsrahmens (23) ausgerichtet sind.

4. Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterplatte (30) auf der dem Nadelführungsrahmen (23) zugewandten Seite dasselbe Rastermaß wie der Nadelträger (20) aufweist.

5. Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (30) minimal die Stärke aufweist, die aus der Summe der Längen des Nadelkopfes (11), des Kolbens (12) und des Federzylinders (13) gebildet wird.

6. Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangs- und Enddurchmesser der kegelförmigen Bohrungen (31, 32) der Adapterplatte (30) vom Durchmesser der Nadelköpfe (11) und vom Rastermaß des Nadelträgers (20) bestimmt sind.

7. Kontaktiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schaft (14) der federnden Kontaktnadel aus vergoldetem oder versilbertem Federstahl runden Querschnitts gefertigt ist.

8. Kontaktiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schaft (14) stoffschlüssig mit der Kontakthülse (15) und dem Federzylinder (13) durch Lötung verbunden ist.