DE3844685C2

DE3844685C2 - Contact probe

Info

Publication number: DE3844685C2
Application number: DE3844685A
Authority: DE
Inventors: Paul Mario Diperna
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2008-04-16
Also published as: DE3844685A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktsonde mit einem rohrför migen Gehäuse und einem ersten gefederten Stößel, der eine sich innerhalb des Gehäuses befindende äußere Oberfläche hat und sich aus beiden Enden des Gehäuses erstreckt.The invention relates to a contact probe with a tubular housing and a first spring-loaded plunger, the one outer surface located inside the housing has and extends from both ends of the housing.

Kontaktsonden dieser Gattung sind aus der DE-OS 19 03 088 bekannt und werden im allgemeinen in Vorrichtungen zum Prüfen gedruckter Schaltungsplatten (hier kurz als "Plati nen" bezeichnet) verwendet, um elektrische Verbindungen zwischen einerseits verschiedenen Kontaktpunkten der zu prüfenden Platine (Prüfling) und andererseits verschiedenen Anschlüssen einer Prüfschaltungsanordnung herzustellen. Für den Gebrauch werden solche Kontaktsonden üblicherweise mit ihren Hülsen fest in entsprechenden Bohrungen einer Platte gehalten, die den zu kontaktierenden Punkten des Prüflings in gewissem Abstand gegenüberliegt. Zur Kontaktgabe wird durch geeignete Mittel dafür gesorgt, daß sich der Prüfling einerseits und die Tastköpfe der Sonden andererseits bis zur Berührung einander annähern.Contact probes of this type are from DE-OS 19 03 088 are known and are generally used in devices for Checking printed circuit boards (here briefly as "Plati NEN "referred to) used to make electrical connections between different contact points on the one hand testing board (test object) and on the other hand different Establish connections of a test circuit arrangement. For Such contact probes are usually used with their sleeves firmly in corresponding holes in a plate held, the points to be contacted by the examinee at a certain distance. To make contact ensured by means of suitable means that the examinee on the one hand and the probes of the probes on the other to approach each other to touch.

Diese Annäherung oder Kontaktgabe kann so erfolgen, daß man die Platte, welche die Sonden trägt, und den Prüfling auf einanderzubewegt, bis die federnd aus den Gehäusen heraus stehenden Tastköpfe gegen die zu kontaktierenden Punkte des Prüflings stoßen und die betreffenden Stößel gegen die Wirkung der Feder ein Stück in ihre Gehäuse zurückweichen Diese Nachgiebigkeit ist wichtig, damit die zukontaktie renden Stellen des Prüflings (z. B. dünne gedruckte Leiter bahnen) nicht beschädigt werden. Um eine sichere elektri sche Verbindung mit einer an die Sonde anzuschließenden Prüfschaltung zu schaffen, empfiehlt es sich, den Stößel so lang zu machen, daß er auch auf der anderen Seite der Hülse heraussteht, wo er gut mit einem zugeordneten Prüfschal tungsanschluß verbunden werden kann.This approach or contact can be made so that one the plate carrying the probes and the test specimen moving towards each other until the springy out of the housings standing probes against the points to be contacted Test object and push the relevant plunger against the Retract the effect of the spring a bit into its housing This compliance is important so that the contact points of the test object (e.g. thin printed conductors webs) are not damaged. To ensure safe electri connection with a sensor to be connected to the probe To create a test circuit, it is recommended to use the plunger like this long to make sure he's on the other side of the sleeve protrudes where it is well with an assigned test scarf connection can be connected.

Es ist wünschenswert, die Betätigung von Kontaktsonden, d. h. die Annäherung von Stößel und Prüfling bis zur Kontaktgabe, durch Vakuum- bzw. Druckbeaufschlagung zu steuern. In der DE 36 39 366 A1, die nicht vorveröffent licht ist und auf eine prioritätsältere Patentanmeldung zurückgeht, ist eine Prüfvorrichtung beschrieben, bei welcher solche Kontaktsonden vertikal unterhalb des Prüflings in Position gehalten sind, um die freiliegenden Kontaktpunkte an der Unterseite des Prüflings zu kontaktie ren. Im einzelnen sitzen diese stiftförmigen Sonden mit ihren rohrförmigen Gehäusen in einer gemeinsamen Stift platte, wobei die oberen Enden der in den Gehäusen federnd geführten Stößel mit den Prüflings-Kontaktpunkten ausge richtet sind. Aus den unteren, vom Prüfling abgewandten Enden der rohrförmigen Gehäuse stehen zweite Stößel vor, die sich über jeweils eine innerhalb des Gehäuses liegende Druckfeder auf den erstgenannten Stößel abstützen. Diese zweiten unteren Stößel können durch ausgewählte Betäti gungsstifte, die auf einer gesonderten Stiftplatte sitzen und elektrisch mit der Prüfschaltungsanordnung verbunden sind, selektiv nach oben gedrückt werden, um dadurch vermittels der Druckfeder die erstgenannten oberen Stößel bis in die Nähe der Prüflings-Kontaktpunkte herauszufahren. Zur endgültigen Kontaktgabe wird ein Vakuum zwischen den Prüfling und die Stiftplatte gelegt, so daß sich diese beiden Teile einander annähern und die oberen Enden der herausgefahrenen Stößel gegen ausgewählte Exemplare der Prüflings-Kontaktpunkte stoßen.It is desirable to operate contact probes, d. H. the approach of the plunger and the test piece to the Contacting, by applying vacuum or pressure Taxes. In DE 36 39 366 A1, which is not pre-published is light and on an earlier priority patent application declines, a test device is described at which such contact probes vertically below the DUT are held in position to expose them Contact points on the underside of the device under test Ren. These pin-shaped probes sit in detail their tubular housings in a common pin plate, the upper ends of which are resilient in the housings guided plunger with the test object contact points are aimed. From the lower ones, facing away from the test object The ends of the tubular housing protrude from the second plunger, which are each located within the housing Support the compression spring on the first-mentioned ram. These second lower plunger can be selected by actuation gungstifte that sit on a separate pin plate and electrically connected to the test circuitry are selectively pushed up to thereby by means of the compression spring, the first-mentioned upper plungers extend to the vicinity of the test object contact points. For the final contact a vacuum between the DUT and the pin plate placed so that this bring the two parts closer together and the top ends of the extended plunger against selected copies of the DUT contact points come across.

Kontaktsonden mit gefedertem Stößel sind nicht nur in einer Stiftplatte zum Kontaktieren der Kontaktpunkte eines Prüflings verwendbar, sondern können überall dort nützlich sein, wo es gilt, durch Druckbeaufschlagung vorübergehende elektrische Verbindungen zwischen Kontaktpunkten herzustel len. So kann eine mit solchen Kontaktsonden versehene Platte auch als Kopplungseinheit dienen, um die Endkontakte einer Übersetzungseinrichtung, welche das Muster der den Prüfling kontaktierenden Stiftplatte in das Kontaktmuster der Prüfschaltungsanordnung umsetzt, mit dieser Prüfschaltungsanordnung zu koppeln. Es ist vorteilhaft, auch eine solche Kopplungseinheit durch Druckbeaufschlagung betätigen zu können.Contact probes with spring-loaded plungers are not only in a pin plate for contacting the contact points DUT can be used, but can be useful anywhere be wherever it is needed by pressurizing it temporarily to establish electrical connections between contact points len. So can be provided with such contact probes Plate also serve as a coupling unit to the end contacts a translation device, which the pattern of the Test piece contacting pin plate in the contact pattern the test circuit arrangement implements with this To couple test circuitry. It is beneficial also such a coupling unit by pressurization to be able to operate.

Zur Druck- oder Vakuumbetätigung einer Sonde der gattungs gemäßen Art ist es allgemein notwendig, den Raum auf der einen Seite des Gehäuses mit einem Unterdruck (bzw. die andere Seite des Gehäuses mit einem Überdruck) zu beauf schlagen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Kontaktsonde so auszubilden, daß man mit einer möglichst geringen Druckleistung zur Herstellung und Aufrechterhaltung des Kontaktes auskommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.For pressure or vacuum actuation of a probe of the genus according to the general type, it is necessary to use the space on the one side of the housing with a vacuum (or the pressure on the other side of the housing) beat. The object of the present invention is in training the contact probe so that you can with a lowest possible printing capacity for the production and Maintaining contact gets along. This task is according to the invention by the characteristic feature of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the Invention are described in the subclaims.

Durch den erfindungsgemäß angeordneten elastomeren Dicht ring ergibt sich eine Vakuumdichtung zwischen der äußeren Oberfläche des Stößels und der inneren Oberfläche des Gehäuses. Beaufschlagt man den Raum über dem einen Ende des Gehäuses mit einem Vakuum, dann verhindert diese Dichtung wirkungsvoll, daß Luft vom anderen Ende des Gehäuses her in diesen Raum einströmt und das Vakuum auszugleichen trach tet. Durch das Vakuum kann bewirkt werden, daß sich das erstgenannte Ende des Gehäuses und ein gegenüberliegender Kontaktpunkt einander nähern, um das dortige Ende des Stößels federnd gegen den Kontaktpunkt schlagen zu lassen und somit den gewünschten Kontakt herzustellen. Die hierzu notwendige Druckleistung erfährt wegen der beschriebenen Vakuumdichtung kaum Verluste. In besonderer Ausführungsform wird als Dichtring ein O-Ring verwendet, an dem sich ein synthetisches Schmiermittel befindet.Due to the elastomeric seal arranged according to the invention There is a vacuum seal between the outer ring Surface of the plunger and the inner surface of the Housing. If you apply the space above one end of the Housing with a vacuum, then this seal prevents effective in letting air in from the other end of the case flows into this space and trach the vacuum tet. The vacuum can cause that first named end of the housing and an opposite one Move the contact point closer to each other to the end of the To let the tappet bump against the contact point and thus establish the desired contact. The for this necessary printing performance experiences because of the described Vacuum seal hardly any losses. In a special embodiment an O-ring is used as the sealing ring synthetic lubricant.

Die notwendige Druckleistung wird weiterhin noch dadurch vermindert, daß der federnde Stößel in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ohne Vorspannung ist.The necessary printing performance is still thereby diminishes that the resilient plunger is more advantageous Embodiment of the invention is without bias.

Eine druckbetätigte Kontaktsonde ist an sich aus der DE 31 36 896 A1 bekannt. Hier sind ein Gehäuse und ein darin geführter Sondenstößel als Kolben/Zylindereinheit ausgebildet, wobei das vom Tastkopf abgewandte Ende des Stößels nicht aus dem anderen Gehäuseende heraussteht, son dern noch innerhalb des Gehäuses in einem Gleitschuh endet. Das erst nach dem Schuh liegende Gehäuseende mündet in einen Druckluftanschluß, so daß bei Druckluftzufuhr der Gleitschuh am Ende des Stößels als Druckkolben wirkt, der den Stößel mit seinem tastkopfseitigen Ende gegen die Wirkung einer Feder aus dem Gehäuse herausschiebt. Ein lose über dem Gleitschuh liegender elastischer Dichtring, der den Stößel umringt und Spiel gegenüber der Gehäuseinnenwand hat, erfüllt seine Dichtwirkung erst, wenn er durch den Druck der Feder axial zusammengepreßt ist und dadurch seinen Durchmesser erweitert oder wenn er durch den Feder druck gegen eine Schulter am tastkopfseitigen Ende des Gehäuses gepreßt wird. Im Betrieb wird also die mit der Sonde gebildete Kolben/Zylindereinheit zunächst in hohem Maße lecken, was einen hohen Verlust an Druckleistung bedeutet. Das sich über den noch undichten Dichtring ständig verlierende Druckmedium muß dann so viel Nachschub erhalten, daß nicht nur der Stößel gegen die Federkraft bewegt, sondern später auch noch der Dichtring zusammen gequetscht wird, um schlußendlich seine Wirkung zu entfal ten. Bei der erfindungsgemäßen Kontaktsonde hingegen bildet der Dichtring, ständig an der Gehäuseinnenfläche und an der Stößeloberfläche anliegend, eine ständige Vakuumdichtung. Schließlich kann die bekannte druckluftbetätigte Kontakt sonde nur als Kolben/Zylindereinheit benutzt werden um den Stößel aus dem Gehäuse herauszufahren. Die bekannte Sonde kann jedoch nicht funktionieren als Bestandteil eines Mechanismus, bei welchem das Gehäuse (oder eine das Gehäuse tragende Platte) durch Druckbeaufschlagung dem zu kontak tierenden Prüfling angenähert wird, wie es oben als Ein satzmöglichkeit für die erfindungsgemäße Sonde beschrieben wurde.A pressure actuated contact probe is inherently out of the DE 31 36 896 A1 known. Here are a case and one probe plunger guided therein as piston / cylinder unit formed, the end facing away from the probe Plunger does not protrude from the other end of the housing, son which still ends in a sliding block inside the housing. The end of the housing that lies after the shoe ends in a compressed air connection, so that the compressed air supply Slide shoe at the end of the plunger acts as a pressure piston the plunger with its probe end against the Effect of a spring pushes out of the housing. A loose elastic sealing ring lying over the sliding block, the surrounds the plunger and play against the inner wall of the housing has its sealing effect only when it through the Pressure of the spring is axially compressed and thereby its diameter expands or when it is through the spring pressure against a shoulder at the end of the probe Housing is pressed. In operation, the one with the Piston / cylinder unit initially formed in high Leak dimensions, resulting in a high loss of printing performance means. That over the still leaky sealing ring then constantly losing pressure medium must then so much replenishment get that not only the plunger against the spring force moved, but later also the sealing ring together is squeezed to finally lose its effect In contrast, in the contact probe according to the invention, the Sealing ring, constantly on the inside surface of the housing and on the Tappet surface attached, a permanent vacuum seal. Finally, the well-known compressed air operated contact only be used as a piston / cylinder unit to move the plunger out of the housing. The well-known However, the probe cannot function as part of a probe Mechanism in which the housing (or the housing load-bearing plate) by applying pressure to the contact ting test specimen is approximated as above as an Possibility of sentence described for the probe according to the invention has been.

Eine erfindungsgemäße Sonde kann gemeinsam mit einer Viel zahl weiterer gleichartiger Sonden in einer Platte montiert sein, und zwischen diese Platte und ein dem Muster der Sonden entsprechendes Muster von Kontaktpunkten kann ein Vakuum gelegt werden, um Sonden und Kontaktpunkte einander anzunähern und die gewünschten Kontakte herzustellen. Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend als Beispiel anhand von Zeichnungen eine solche Anordnung beschrieben, und zwar zur Kontaktherstellung zwischen einer Übersetzer platte und den Kontakten einer Prüfschaltungsanordnung in einer Vorrichtung zum Prüfen von gedruckten Schaltungsplatten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezielle Ausführungsform und Anwendung beschränkt.A probe according to the invention can be used together with a lot number of other similar probes mounted in a plate be, and between this plate and a the pattern of A corresponding pattern of contact points can be probes Vacuum can be placed around probes and contact points each other to approach and make the desired contacts. For Explanation of the invention is given below as an example described such an arrangement with reference to drawings, to make contact between a translator plate and the contacts of a test circuit arrangement in a device for testing printed Circuit boards. However, the invention is not based on this special embodiment and application limited.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Schal tungsprüfvorrichtung, in der erfindungsgemäße Kontaktsonden verwendet werden; Fig. 1 shows schematically a vertical section through a circuit test device in which contact probes according to the invention are used;

Fig. 2 teilweise aufgeschnitten eine Seitenansicht einer Kontaktsonde, wie sie in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird; Fig. 2 is a partially cutaway side view of a contact probe as used in the device of Fig. 1;

Fig. 3 vergrößert einen Teil der Sonde nach Fig. 2 mit einer anderen Position des Stößels. Fig. 3 enlarges part of the probe of Fig. 2 with a different position of the plunger.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 110 zum Prüfen der elek trischen Fehlerfreiheit einer gedruckten Schaltungsplatte (Platine) 112 dargestellt, die mit Bauteilen 114 bestückt ist und an ihrer Unterseite Kontaktpunkte 116 aufweist, deren Orte nicht mit Punkten eines universellen Rastermu sters übereinstimmen. Prüflinge 112 unterschiedlichen Desi gns haben jeweils ein individuelles einzigartiges Muster von Kontaktpunkten 116. Die Vorrichtung 110 enthält eine Aufspannvorrichtung 118, die auf ein spezielles Design eines Prüflings 112 zugeschnitten ist, und eine univer selle Kopplungseinheit 120, die mit jeder Aufspannvorrich tung 118 und mit jedem Muster von Prüfschaltungs-Kontakt punkten 122 verwendet werden kann, welche durch die oberen Enden von Pfosten 210 an Prüfschaltungsplatinen 124 gebil det werden.In Fig. 1, a device 110 for checking the elec trical accuracy of a printed circuit board (circuit board) 112 is shown, which is equipped with components 114 and has contact points 116 on its underside, the locations of which do not match points of a universal grid pattern. Test subjects 112 of different designs each have an individual, unique pattern of contact points 116 . The device 110 includes a jig 118 that is tailored to a particular design of a device under test 112 and a universal coupling unit 120 that can be used with each jig 118 and with any pattern of test circuit contact points 122 which are defined by the above Ends of posts 210 are formed on test circuit boards 124 .

Die Aufspannvorrichtung 118 hat Seitenwände 126 mit über stehenden oberen Teilen 128, auf die sich eine Übersetzerplatte 130 (G10-Material einer Dicke von 7,87 mm) stützt, und mit unteren überstehenden Teilen 131, gegen die sich eine Führungslochplatte 132 stützt (Lexan-Polycarbonat mit einer Dicke von 3,175 mm). Auf der oberen Oberfläche der Übersetzerplatte 130 werden ein Gummidichtring 134 aus Neopren (3,175 mm hoch und 25,4 mm breit) sowie Federn 136 gehalten. Über dem Dichtring 134 und den Federn 136 liegt eine Membranlochplatte 138 (G10-material einer Dicke von 4,78 mm), und darüber befindet sich ein Gummidichtring 140 aus Neopren (4,76 mm hoch und 25,4 mm breit). Zwischen dem Außenrand der unteren Oberfläche des Dichtrings 140 und dem Außenrand der oberen Oberfläche der Übersetzerplatte 130 liegt ein Aluminiumdichtring 142. Oben auf dem Dichtring 140 liegt ein Kantenschutzring 144 auf, der L-förmiges Profil hat.The clamping device 118 has side walls 126 with projecting upper parts 128 on which a translator plate 130 (G10 material with a thickness of 7.87 mm) is supported and with lower projecting parts 131 against which a perforated guide plate 132 is supported (Lexan Polycarbonate with a thickness of 3.175 mm). A rubber sealing ring 134 made of neoprene (3.175 mm high and 25.4 mm wide) and springs 136 are held on the upper surface of the translator plate 130 . Over the sealing ring 134 and the springs 136 there is a perforated membrane plate 138 (G10 material with a thickness of 4.78 mm), and above this is a rubber sealing ring 140 made of neoprene (4.76 mm high and 25.4 mm wide). An aluminum sealing ring 142 lies between the outer edge of the lower surface of the sealing ring 140 and the outer edge of the upper surface of the translator plate 130 . On the top of the sealing ring 140 there is an edge protection ring 144 which has an L-shaped profile.

In der Übersetzerplatte 130 sitzen nach oben laufende Sondenstifte 146A bis 146E und nach unten laufende Übersetzungsstifte 148. Die Sondenstifte 146A bis 146E haben rohr förmige Gehäuse 145, die federgespannte Sondenkontakte 150 tragen und untere Verlängerungen 147 aufweisen, die unten vierkantige Drahtwickelpfosten 154A bis 154E einer Dicke von 0,635 mm enthalten. Die Übersetzungsstifte 148 enthal ten ebenfalls untere Drahtwickelpfosten 156, die sich mit Drahtwickelteilen der Pfosten 154A bis 154E überlappen und sich durch die Löcher 158 der Führungslochplatte 132 erstrecken. Die Führungslochplatte 132 der Aufspannvorrich tung 118 sitzt auf einem äußeren Gummidichtring aus Neopren (nicht gezeigt), der eine Dichtung zwischen dieser Platte und einer Kopplungsplatte 180 der universellen Kopplungs einheit 120 herstellt.Probe pins 146 A to 146 E running upward and translation pins 148 running downward sit in the translator plate 130 . The probe pins 146 A to 146 E have tubular housings 145 which carry spring-loaded probe contacts 150 and have lower extensions 147 which contain, at the bottom, square wire winding posts 154 A to 154 E with a thickness of 0.635 mm. The translation of pins 148 contained th also lower wire winding post 156 154 A overlapping with winding wire parts of the post to 154 e and extend through the holes 158 of the guide hole plate 132nd The guide hole plate 132 of the Aufspannvorrich device 118 sits on an outer rubber sealing ring made of neoprene (not shown), which creates a seal between this plate and a coupling plate 180 of the universal coupling unit 120 .

In der Fig. 1 sind drei Beispiele für Drahtwickelverbindun gen dargestellt. Beim ersten Beispiel, links in der Figur gezeigt, ist der Drahtwickelpfosten 154A des Sondenstiftes 146A über einen Draht 160 mit dem Drahtwickelpfosten 156 eines benachbarten Übersetzungsstiftes 148 verbunden, der mit demjenigen Prüfschaltungs-Kontaktpunkt fluchtet, an den der Sondenstift 146A anzuschließen ist. Bei dem in der Mitte dargestellten Beispiel ist der Drahtwickelpfosten 154B des Sondenstiftes 146B über einen Draht 161 mit dem Drahtwickelpfosten 156 eines benachbarten Übersetzungsstiftes 148 verbunden, und der Drahtwickelpfosten 154C des Son denstiftes 146C ist elektrisch über einen Draht 162 mit einer Wickelpfostenverlängerung 164 verbunden, die sich direkt unterhalb des Sondenstiftes 146 befindet und körper lich über eine Isolatormuffe 166 mit dem Pfosten 154C verbunden ist. Beim rechts dargestellten Beispiel ist der Sondenstift 146D elektrisch über einen Draht 167 mit dem Wickelpfosten 156 eines benachbarten Übersetzungsstiftes 148 verbunden, und der Sondenstift 146E ist elektrisch über einen Draht 168 mit einer Wickelpfostenverlängerung 170 verbunden, die sich direkt unterhalb des Sondenstifts 146D erstreckt und körperlich über eine Isolatormuffe 171 mit dem Pfosten 154D verbunden ist.In Fig. 1 three examples of Drahtwickelverbindun gene are shown. In the first example, shown on the left in the figure, the wire winding post 154 A of the probe pin 146 A is connected via a wire 160 to the wire winding post 156 of an adjacent transmission pin 148 , which is aligned with the test circuit contact point to which the probe pin 146 A is to be connected. In the example shown in the middle, the wire winding post 154 B of the probe pin 146 B is connected via a wire 161 to the wire winding post 156 of an adjacent translation pin 148 , and the wire winding post 154 C of the probe pin 146 C is electrically via a wire 162 with a winding post extension 164 connected, which is located directly below the probe pin 146 and is physically connected via an insulator sleeve 166 to the post 154 C. In the example shown on the right, the probe pin 146 D is electrically connected via a wire 167 to the winding post 156 of an adjacent translation pin 148 , and the probe pin 146 E is electrically connected via a wire 168 to a winding post extension 170 which extends directly below the probe pin 146 D and is physically connected to the post 154D via an insulator sleeve 171 .

Die universelle Kopplungseinheit 120 enthält die bereits erwähnte Platte 180 (G310-Material mit einer Dicke von 9,53 mm), die an einem Ende schwenkbar aufgehängt ist (durch nicht dargestellte Mittel) und universelle Kontaktsonden 181 trägt. Diese Sonden 181 haben rohrförmige Gehäuse 182, aus denen Kontakte 184 nach oben ragen. Die rohrförmigen Gehäuse 182 enthalten in ähnlicher Weise nach unten weisende Betätigungsstößel 186. Pro Prüfschaltungs-Platine sind zwei Reihen von Sonden 181 vorgesehen mit 96 Sonden in der Tiefe und Mitte-Mitte-Abständen von 2,54 mm. Die Prüf schaltungs-Platinen 124 haben gegenseitigen Abstand von 19 mm. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, sitzen die Kontakte 184 jeweils an einem Stößel 188, der einen unteren Teil 190 aufweist, welcher unten aus dem rohrförmigen Gehäuse 182 heraus steht und mit einer Ausnehmung 192 zur Aufnahme einer Prüfsonde 194 versehen ist (becherförmige Sonde mit 0.075′′ (1,9 mm) Mittellinienabst. und 0.16′′ (0,4 mm) Hub). The universal coupling unit 120 contains the already mentioned plate 180 (G310 material with a thickness of 9.53 mm), which is pivotally suspended at one end (by means not shown) and carries universal contact probes 181 . These probes 181 have tubular housings 182 from which contacts 184 project upwards. The tubular housings 182 similarly contain downward actuating plungers 186 . Two rows of probes 181 are provided per test circuit board with 96 probes in depth and center-to-center spacings of 2.54 mm. The test circuit boards 124 have a mutual distance of 19 mm. As shown in FIGS. 2 and 3, the contacts 184 are each seated on a plunger 188 which has a lower part 190 , which projects out of the tubular housing 182 at the bottom and is provided with a recess 192 for receiving a test probe 194 (cup-shaped Probe with 0.075 ′ ′ (1.9 mm) center line spacing and 0.16 ′ ′ (0.4 mm) stroke).

Der Stößel 188 stützt sich von oben her auf eine Feder 196′ die sich auf der unteren ringförmigen Oberfläche eines verbreiterten Teils 198 und auf einer inneren ringförmigen Oberfläche des Gehäuses 182 abstützt. Die Feder 196 hat eine Vorspannung von 0, bei einer Auslenkung von 2,27 mm übt sie eine Kraft von 113 g auf die Kontakte 184, 186 aus. Ein O-Ring 202 (Außendurchmesser 1,9 ± 0,05 mm, lichter Durchmesser 0,91 ± 0,05 mm) bildet eine Vakuumdichtung zwischen der äußeren Oberfläche des Stößels 188 (Außendurchmesser 1,04 ± 0,05 mm) und der inneren Oberflä che des Gehäuses 182 (Innendurchmesser 1,78 ± 0,05 mm) und wird zwischen einer Rolleinschnürung 204 und dem zusammen gequetschten Ende 206 gehalten. Ein synthetisches Schmier mittel am O-Ring 202 und die vorstehend erwähnten Oberflä chen erlauben ein Gleiten. Die Kontakte 184 haben Vertie fungen, um die unteren Enden 208 der Drahtwickelpfosten 156 und der Verlängerungen 164, 170 aufzunehmen. Die Stößel 186 sind in ähnlicher Weise mit Vertiefungen versehen, um die oberen Enden von Pfosten 210 (quadratischer Querschnitt, 0,635 mm dick) aufzunehmen, die sich von Anschlußstücken 212 der Prüfschaltungs-Platinen 124 aus nach oben erstrec ken. Die Pfosten 210 werden in U-förmigen Querträgern 213 gehalten, die mit den betreffenden Prüfschaltungs-Platinen 124 (durch nicht dargestellte Mittel) verbunden sind.The plunger 188 is supported from above on a spring 196 'which is supported on the lower annular surface of a widened part 198 and on an inner annular surface of the housing 182 . The spring 196 has a preload of 0, with a deflection of 2.27 mm it exerts a force of 113 g on the contacts 184 , 186 . An O-ring 202 (outer diameter 1.9 ± 0.05 mm, clear diameter 0.91 ± 0.05 mm) forms a vacuum seal between the outer surface of the plunger 188 (outer diameter 1.04 ± 0.05 mm) and the inner surface of the housing 182 (inner diameter 1.78 ± 0.05 mm) and is held between a roller neck 204 and the crimped end 206 . A synthetic lubricant on the O-ring 202 and the surfaces mentioned above allow sliding. The contacts 184 have recesses to receive the lower ends 208 of the wire winding posts 156 and the extensions 164 , 170 . The plungers 186 are similarly recessed to receive the upper ends of posts 210 (square cross section, 0.635 mm thick) extending upward from connectors 212 of the test circuit boards 124 . The posts 210 are held in U-shaped cross members 213 which are connected to the relevant test circuit boards 124 (by means not shown).

Zum Betrieb der Prüfvorrichtung wird die Aufspannvorrich tung 118 für einen speziellen Prüfling 112 auf die Kopp lungsplatte 180 der universellen Kopplungseinheit 120 gesetzt, und zwar auf einen äußeren Dichtring (nicht darge stellt) und unter Ausrichtung mittels Führungsstiften (ebenfalls nicht dargestellt). Zu dieser Zeit befinden sich die oberen Enden derjenigen Kontakte 184 der Kopplungsein heit, die angehoben worden sind, ein kleines Stück unter halb der unteren Enden 208 der Drahtwickelpfosten bzw. deren Verlängerungen, und die zum Abfedern der Kontakte 184 vorgesehenen Federn üben keine Kraft auf diese Kontakte aus, weil sie nicht vorgespannt sind (wenn man das Gewicht der Kontakte 184 vernachlässigt). Anschließend wird der Raum zwischen der Übersetzerplatte 130 und der Kopplungs platte 180 evakuiert, was zur Folge hat, daß sich der Dichtring zwischen der Führungslochplatte 132 und der Kopplungsplatte 180 zusammendrückt, die unteren Enden 208 mit den Kontakten 184 in Berührung treten und die Federn 196 leicht zusammengedrückt werden. Gleichzeitig gehen die unteren Kontakte 186 nach unten in Berührung mit den Prüf schaltungs-Kontaktpunkten 122, und die zugehörigen Federn in den Sonden 194 werden ebenfalls leicht zusammengedrückt. Da die Kontakte 184 nicht vorgespannt sind und nur die genutzten Exemplare der Kontakte gedrückt werden, wird zur elektrischen Kontaktgabe nur sehr wenig Kraft gebraucht.To operate the test device, the clamping device 118 for a special test object 112 is placed on the coupling plate 180 of the universal coupling unit 120 , specifically on an outer sealing ring (not shown) and is aligned by means of guide pins (also not shown). At this time, the top ends of the contacts 184 of the coupling unit which have been raised are located a little way below half of the lower ends 208 of the wire winding posts or their extensions, and the springs provided to cushion the contacts 184 do not exert any force on them Contacts because they are not preloaded (if you neglect the weight of the contacts 184 ). Subsequently, the space between the transfer plate 130 and the coupling is plate-evacuated 180, with the result that the sealing ring between the guide hole plate 132 and the coupling plate compresses 180, the lower ends 208 come into contact with the contacts 184 and the springs 196 easily be squeezed together. At the same time, the lower contacts 186 go down into contact with the test circuit contact points 122 , and the associated springs in the probes 194 are also slightly compressed. Since the contacts 184 are not preloaded and only the used copies of the contacts are pressed, very little force is required for the electrical contact.

Anschließend wird der Prüfling 112 oben auf die Aufspann vorrichtung gelegt, wobei seine Kontaktpunkte 116 leicht von den Kontakten 150 beabstandet sind. Zwischen dem Prüf ling 112 und der oberen Oberfläche der Übersetzerplatte 130 wird ein zweites Vakuum hergestellt, was zu einem Zusammen drücken der Gummiringe 134 und 140 und zur Berührung der Kontakte 150 mit den Knoten 116 des Prüflings führt.Subsequently, the test specimen 112 is placed on top of the clamping device, its contact points 116 being slightly spaced from the contacts 150 . A second vacuum is created between the test object 112 and the upper surface of the translator plate 130 , which leads to a compression of the rubber rings 134 and 140 and contact of the contacts 150 with the nodes 116 of the test object.

Die Kontakte 150 der Aufspannvorrichtung 118 sind in einem einzigartigen Muster angeordnet, das den Prüflings-Kontakt punkten 116 im Feld möglicher Kontaktpunktpositionen des Prüflings 112 entspricht. In ähnlicher Weise besteht ein einzigartiges Muster für Prüfschaltungs-Kontaktpunkte 122 in einem entsprechenden Feld unter dem Prüfling 112. Der Unterschied in den Positionen einzelner Sondenstifte und den Positionen zugeordneter Prüfschaltungs-Kontaktpunkte wird durch die lötfreien Drahtwickelverbindungen 160, 161, 167 und 168 ausgeglichen. Die Drahtwickelpfosten 156 der Übersetzungsstifte 148 und die Drahtwickelpfosten-Verlänge rungen 164, 170 sind im gleichen Muster wie die Prüfschaltungs-Kontaktpunkte 122 angeordnet. Infolge der kurzen direkten lötfreien Drahtverbindungen zwischen einander überlappenden Teilen von Drahtwickelpfosten bleibt die Reinheit der Signalübertragung erhalten.The contacts 150 of the jig 118 are arranged in a unique pattern that corresponds to the DUT contact points 116 in the field of possible contact point positions of the DUT 112 . Similarly, there is a unique pattern for test circuit contact points 122 in a corresponding field under the device under test 112 . The difference in the positions of individual probe pins and the positions of associated test circuit contact points is compensated for by the solderless wire winding connections 160 , 161 , 167 and 168 . The wire winding posts 156 of the translation pins 148 and the wire winding post extensions 164 , 170 are arranged in the same pattern as the test circuit contact points 122 . Due to the short direct solder-free wire connections between overlapping parts of wire winding posts, the purity of the signal transmission is maintained.

Bei einem gegebenen Modell der Prüfvorrichtung 110 können die Prüfschaltungs-Kontaktpunkte 122 in unterschiedlichen Positionen angeordnet sein, je nach der vom Hersteller gewünschten Instrumentierung, die ihrerseits von den zu prüfenden Platinen und den gewünschten Prüfungen abhängt. Auch könnte es erwünscht sein, die Prüfschaltungs-Platinen 124 und die Positionen, welche die zugehörigen Prüfschal tungs-Kontaktpunkte auf einer bestimmten Maschine einneh men, irgendwann in der Zukunft durch Hinzufügung oder Modifizierung von Prüfschaltungs-Platinen zu ändern. Die universelle Kopplungseinheit 120 kann dann immer noch mit jeder Anordnung von Prüfschaltungs-Platinen und mit einer Aufspannvorrichtung 118 jeden Typs für eine Prüflings- Platine 112 verwendet werden, so daß es möglich ist, den Aufbau der Maschine zu standardisieren und zu vereinfachen.For a given model of tester 110 , test circuit contact points 122 may be located in different positions depending on the instrumentation desired by the manufacturer, which in turn depends on the boards to be tested and the desired tests. It could also be desirable to change the test circuit boards 124 and the positions that the associated test circuit contact points occupy on a particular machine sometime in the future by adding or modifying test circuit boards. The universal coupling unit 120 can then still be used with any arrangement of test circuit boards and with a jig 118 of any type for a test board 112 , so that it is possible to standardize and simplify the construction of the machine.

Claims

A contact probe having a tubular housing and a first spring-loaded plunger which has an outer surface located within the housing and extends from both ends of the housing, characterized in that between the inner surface of the housing ( 182 ) and said outer surface the plunger ( 188 ) is provided an elastomeric sealing ring ( 202 ) which completely surrounds the plunger and forms a vacuum seal between these two surfaces.

2. Contact probe according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 202 ) is an O-ring on which there is a synthetic lubricant.

3. Contact probe according to claim 1 or 2, characterized marked by a second spring-loaded plunger ( 194 ) which extends from one end of the first spring-loaded plunger ( 188 ) and is carried by this plunger.

4. Contact probe according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first spring-loaded plunger ( 188 ) is without pretension.