DE4100014C2 - Prüfvorrichtung zum Prüfen von Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Derartige Prüfvorrichtungen dienen dazu, Funktionstests an Lei­ terplatten durchzuführen. Die Kontaktplatte ist im all­ gemeinen mit federnden Prüfnadeln bestückt, die auf be­ stimmte Prüfpunkte der Leiterplatte aufgesetzt werden. Die Prüfnadeln sind mit einer Prüfschaltung verbunden, die es erlaubt, die auf der Leiterplatte befindlichen Leiterbahnen sowie gegebenenfalls die auf der Leiter­ platte angeordneten elektrischen und/oder elektroni­ schen Komponenten zu prüfen.

Durch die DE 37 39 705 C2 ist eine Prüfvorrich­ tung bekannt, die zwei gebräuchliche Prinzipien zum Anlegen von Kontaktplatten bzw. sogenannten Tastköpfen an eine Leiterplatte zeigt. In dem Grundkörper ist eine her­ kömmliche, nicht näher beschriebene Vakuumkassette an­ geordnet, bei der im allgemeinen die Leiterplatte über eine Randdichtung unmittelbar auf der Kontaktplatte aufliegt; durch Anlegen eines Unterdruckes in dem Raum zwischen der Kontaktplatte und der Leiterplatte wird die letztere unter Zusammendrückung der Randdichtungen gegen die Kontaktplatte gezogen, so daß die Kontakt­ stifte der Kontaktplatte mit den Prüfpunkten der Lei­ terplatte in Kontakt kommen. Da die Leiterplatte selbst eine Begrenzungswand der Vakuumkammer bildet, ist es erforderlich, daß sie selbst keinerlei eine Vakuumbil­ dung verhindernde Durchbrechungen hat. Zu diesem Zweck müssen z. B. alle Durchkontaktierungsöffnungen sowie alle übrigen Durchbrechungen vor dem Prüfvorgang bei­ spielsweise mit Lot verschlossen werden. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, daß auf der Leiterplatte ein Randbereich freigehalten werden muß, an den sich die den Zwischenraum zwischen Kontaktplatte und Leiter­ platte begrenzende Dichtung anlegen kann. Außerdem wird bei der bekannten Lösung die Leiterplatte selbst dem Unterdruck ausgesetzt, so daß sie sich durchbiegt, wo­ durch es zu Beschädigungen der auf der Leiterplatte be­ findlichen Leiterbahnen und/oder Bauteile kommen kann. Schließlich erzeugt die beim Anlegen des Unterdruckes abströmende und beim Belüften zuströmende Luft eine statische Aufladung an der zu prüfenden Leiterplatte, wodurch empfindliche Bauteile der Leiterplatte gefähr­ det werden.

Die DE 37 39 705 C2 beschreibt außerdem den Kontaktplatten vergleichbare Tastköpfe, die an einer Trägerplatte be­ festigt sind; die Trägerplatte wird durch einen Pneuma­ tikzylinder gegen die zu prüfende Leiterplatte zuge­ stellt bzw. von dieser abgehoben. Diese Anordnung ist baulich gegenüber der zuerst beschriebenen Lösung sehr aufwendig, da einerseits der Pneumatikzylinder ein teueres Bauteil darstellt und da andererseits zur Lagerung und Parallelführung der Trägerplatte aufwendige Führungsbolzen und Führungsbuchsen vorgesehen werden müssen.

Eine Prüfvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der FR 25 38 554 bekannt. Bei der bekannten Prüfvorrichtung ist der von oben zugängliche Leiterplattenhalter als Rahmenplatte ausgebildet, während die Kontaktplattenanordnung eine feste Platte umfaßt, in die die Prüfnadeln eingesteckt sind. Diese Anordnung erlaubt zwar ein schnelles Auswechseln der zu prüfenden Leiterplatten; das Umrüsten auf eine andere Kontaktplatte ist jedoch äußerst schwierig, da die Kontaktplattenanordnung entweder durch die zentrale Öffnung der oberen Rahmenplatte oder von der Unterseite der gesamten Vorrichtung her zugänglich ist.

In der US 3 757 219 wird eine Prüfvorrichtung beschrieben, die in wesentlichen Teilen der zuvor beschriebenen Einrichtung entspricht. Die Verstellbewegung erfolgt jedoch durch Beaufschlagen mit Überdruck.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Prüfvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß auch das Umrüsten auf neue Kontaktplatten sehr viel einfacher ist, wobei das Austauschen der zu prüfenden Leiterplatten gegenüber dem Stand der Technik nicht schwieriger sein soll.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Sowohl der Leiterplattenhalter als auch der Kontaktplattenhalter sind jeweils als Rahmenplatten mit einer zentralen Öffnung für die Aufnahme der zu prüfenden Leiterplatte bzw. der Kontaktplatte ausgebildet.

Die Vakuumkammer, durch die die Zustellbewegung bzw. Abhebebewegung des Leiterplattenhalters relativ zum Kontaktplattenhalter gesteuert wird, ist zwischen den Rahmenplattenflächen ausgebildet. Der Unterdruck wirkt demnach nicht mehr direkt auf die zu prüfende Leiter­ platte. Es ist deshalb nicht mehr erforderlich, diese selbst luftdicht auszubilden, d. h. eventuelle Durchbre­ chungen, Durchkontaktierungsöffnungen usw. in einem ge­ sonderten Arbeitsgang zu verschließen. Die Dichtungen sind zwischen den Rahmenplattenflächen angeordnet, lie­ gen also nicht mehr direkt an der zu prüfenden Leiter­ platte an, so daß entsprechende Dichtungsanlageflächen an der Leiterplatte nicht mehr freigehalten werden müs­ sen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird er­ reicht, daß die Leiterplatten selbst nicht mehr durch auf diese wirkenden Unterdruck durchgebogen werden und daß sie nicht von abgesaugter Luft bzw. zugelassener Luft umströmt und dadurch statisch aufgeladen werden. Diese Verbesserungen werden mit einer Vorrichtung er­ reicht, die insbesondere gegenüber dem zweiten der oben beschriebenen Bauprinzipien wesentlich einfacher und preiswerter ist.

Die Rahmenplatten können jeweils als geschlossene, die zugeordnete Leiterplatte bzw. Kontaktplatte vollständig umgebende Rahmen oder als offene Rahmen ausgebildet sein, welche die zugeordnete Leiterplatte bzw. Kon­ taktplatte nur auf einen Teil ihres Umfanges einfassen. Die Befestigung der Leiterplatte bzw. der Kontaktplatte in den zugeordneten Ausnehmungen der Rahmenplatten kann grundsätzlich auf beliebige Weise, z. B. durch Schrau­ ben, geeignete Klammern oder dergleichen erfolgen.

Um das Einlegen und Entnehmen der zu prüfenden Leiter­ platten jedoch zu erleichtern, ist vorgesehen, daß die Leiter­ platte nicht direkt in der Ausnehmung der zugeordneten Rahmenplatte befestigt wird, sondern daß der Leiter­ plattenhalter einen an der ersten Rahmenplatte parallel zur Rahmenplattenebene verschiebbar gelagerten schub­ ladenartigen Einschub für die Aufnahme der Leiterplatte umfaßt, welcher zwischen einer ersten Stellung seitlich neben der Rahmenplatte und einer zweiten Stellung ver­ stellbar ist, bei der die eingelegte Leiterplatte zur zentralen Ausnehmung der Rahmenplatte ausgerichtet ist.

In der ersten Stellung des Einschubes können Leiter­ platten leicht eingelegt bzw. entnommen werden; in der zweiten Stellung befindet sich die im Einschub exakt ausgerichtete Leiterplatte in einer exakten Prüfstel­ lung.

Auch die Kontaktplatte ist vorzugsweise nicht direkt in der zentralen Ausnehmung der zugeordneten Rahmenplatte befestigt; vielmehr ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kontaktplattenhalter einen in der zentralen Ausneh­ mung der zweiten Rahmenplatte angeordneten Tragrahmen für die Aufnahme der Kontaktplatte umfaßt, welcher mit der zweiten Rahmenplatte gekoppelt ist. Diese Anordnung erlaubt es, die Relativbewegung der zweiten Rahmenplat­ te gegenüber der ersten Rahmenplatte zu übersetzen, so daß ein relativ kleiner Verstellweg der Rahmenplatten zueinander in einen wesentlich größeren Verstellweg des Tragrahmens und damit der Leiterplatte gegenüber der Kontaktplatte umgewandelt werden kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Tragrahmen über einerseits mit der ersten Rah­ menplatte und andererseits mit dem Tragrahmen selbst gelenkig verbundene Lenker an dem ersten Tragrahmen verstellbar gelagert ist, und daß die zweite Rahmen­ platte mit den Lenkern gekoppelt ist. Wenn erfindungs­ gemäß der Kopplungspunkt der zweiten Rahmenplatte mit den Lenkern zwischen den Anlenkpunkten für die erste Rahmenplatte und für den Tragrahmen liegen, wird die Relativbewegung der zweiten Rahmenplatte gegenüber der ersten Rahmenplatte im Verhältnis der Hebelarme vergrö­ ßert, wie anhand eines Ausführungsbeispieles näher er­ läutert wird.

Die elastischen Dichtwülste haben neben ihrer Abdicht­ funktion gleichzeitig die Funktion von Rückstellfedern. Sie werden beim Anlegen von Unterdruck an die zwischen den Rahmenplattenflächen ausgebildete Vakuumkammer ela­ stisch zusammengedrückt und bewirken beim Belüften der Vakuumkammer, daß die Rahmenplatten wieder voneinander abgehoben werden. Diese beiden Aufgaben werden in be­ sonders günstiger Weise durch eine Ausgestaltung er­ füllt, bei der die Dichtwülste jeweils eine an der er­ sten Rahmenplatte angeordnete und eine an der zweiten Rahmenplatte angeordnete Dichtwulstanordnung umfassen, die jeweils über ihren ganzen Verlauf aufeinanderlie­ gend ausgebildet sind. Dabei ist eine der Dichtwulstan­ ordnungen durch einen Schlauch mit einem im wesentli­ chen kreisförmigen Querschnitt und die andere Dicht­ wulstanordnung durch einen Schlauch auch mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt gebildet, wobei die letztgenannte Dichtwulstanordnung mit einer Grund­ seite an der zugeordneten Rahmenplatte und mit einer Spitze an der anderen Dichtwulstanordnung anliegt. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung ein besonders gutes Dichtverhalten einerseits und Federungsverhalten andererseits ergibt.

Um eine exakte Ausrichtung der beiden Dichtwulstanord­ nungen zueinander sicherzustellen, sind die Dichtwülste erfindungsgemäß jeweils in in den Rahmenplatten ausge­ bildete Aufnahmenuten eingelegt.

Da durch die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung die Dichtwülste nicht mehr an den Randbereichen der zu prü­ fenden Leiterplatte selbst anliegen, besteht besser als bei bekannten Anordnungen die Möglichkeit, an den Lei­ terplatten angeordnete Randkantenstecker in den Prüf­ vorgang miteinzubeziehen. Zu diesem Zweck ist erfin­ dungsgemäß vorgesehen, daß der schubladenartige Ein­ schub nur einzelne Randbereiche der einzulegenden Lei­ terplatte abstützt und andere Randbereiche damit frei zugänglich läßt; die Prüfeinrichtung umfaßt zusätzlich auf die zugänglichen Randbereiche einer eingelegten Leiterplatte aufsteckbare Randkantenstecker, die eben­ falls mit der Prüfschaltung verbunden sind.

Diese Randkantenstecker können einfache, z. B. manuell auf die Randkanten der Leiterplatte aufsteckbare Stec­ keranordnungen sein. Um einen höheren Automatisierungsgrad des Prüfvorganges zu gewährleisten, können die Randkantenstecker auch als an der Prüfvorrichtung verstellbar angeordnete, mittels Verstellantrieben auf die Randkanten der Leiterplatte aufsteckbare bzw. davon abziehbare Einheiten ausgebildet sein, wie anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben wird.

Der beim Verstellen des schubladenartigen Einschubes in seine Prüfstellung voreilenden Randkante der Leiter­ platte kann ein fest in der Prüfvorrichtung angeordne­ ter Randkantenstecker zugeordnet sein, mit welchem die Randkantenkontakte der Leiterplatte bei der Einschiebe­ bewegung gekuppelt werden.

Zum Kontaktieren der in Einschubrichtung hinteren Rand­ kante der Leiterplatte ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein hinterer Rahmenschenkel des schubladenartigen Einschubes als Randkantenstecker ausgebildet ist, wel­ cher nach dem Einschieben des Einschubes in seine Prüf­ stellung durch eine zusätzliche Bewegung auf die Rand­ kante der Leiterplatte aufgeschoben wird.

Die verstellbaren Randkantenstecker sind erfindungsge­ mäß vorzugsweise durch Unterdruckverstellantriebe betä­ tigbar, da für die Versorgung der oben beschriebenen Vakuumkammer ohnehin eine Unterdruckquelle vorgesehen sein muß.

Um wie im Falle der DE 37 39 705 beide Seiten einer Lei­ terplatte prüfen zu können, ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß zwei gleiche Vorrichtungseinheiten überein­ anderliegend angeordnet sind und der Einschub zwischen diese Vorrichtungseinheiten einschiebbar ist. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vakuumkammer jeder Vorrichtungseinheit über eine Steuerventilanord­ nung ansteuerbar ist, die ein Zustellen der beiden Rah­ menplatten zueinander bzw. Entfernen voneinander in mehreren, vorzugsweise zwei Wegstufen erlaubt. Auf diese Weise können z. B. nacheinander jeweils zwei Prüf­ vorgänge durchgeführt werden, nämlich ein Funktionstest und ein In-Circuit-Function-Test (ICFT).

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt, welches im folgenden näher beschrie­ ben wird.

Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Prüfvorrichtung mit zwei übereinan­ derliegend angeordneten Vorrichtungs­ einheiten zum Prüfen beider Seiten einer Leiterplatte;

Fig. 2 einen pneumatisch verstellbaren Rand­ kantenstecker für eine Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Entkupplungs­ stellung;

Fig. 3 einen Randkantenstecker gemäß Fig. 2 in einer Kupplungsstellung;

Fig. 4a, b schematisch eine Dichtwulstanordnung in abgehobener bzw. abdichtender Stellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Prüfvorrichtung umfaßt zwei übereinanderliegend angeordnete Vorrichtungseinheiten 2 und 4, deren Funktion im wesentlichen anhand der oberen Vorrichtungseinheit 2 erklärt wird.

Die obere Vorrichtungseinheit 2 umfaßt eine erste Rah­ menplatte 6 und eine zu dieser parallel und deckungs­ gleich angeordnete zweite Rahmenplatte 8. Die äußere Form der ersten Rahmenplatte 6 ist rechteckig. Sie hat eine zentrale Ausnehmung 10, die ebenfalls im wesentli­ chen rechteckig ist. Die untere Rahmenplatte 6 ist dem­ nach ein geschlossener Rahmen mit vier Rahmenschenkeln, die eine Rahmenplattenfläche bilden. Die zur ersten Rahmenplatte parallele und deckungsgleiche zweite Rah­ menplatte 8 hat einen ähnlichen Grundaufbau, d. h. sie ist ebenfalls ein rechteckiger Rahmen mit vier Rahmen­ schenkeln und einer von diesen eingefaßten zentralen Ausnehmung 12.

In der der zweiten oberen Rahmenplatte 8 zugewandten Innenfläche 14 der ersten, unteren Rahmenplatte 6 sind zwei umlaufende Nuten 16, 18 ausgebildet, in die Dicht­ wülste 20, 22 eingelegt sind. In der der Innenfläche 14 der ersten Rahmenplatte 6 zugewandten Innenfläche 24 der zweiten Rahmenplatte 8 sind umlaufende Nuten 26, 28 ausgebildet, in die ebenfalls Dichtwülste 30, 32 einge­ legt sind. Bei korrekter Ausrichtung der unteren Rah­ menplatte 6 zur oberen Rahmenplatte 8 liegen die Dicht­ wülste 20, 22 einerseits sowie 30, 32 andererseits exakt und luftabdichtend aufeinander. Der von der unte­ ren Rahmenplatte 6 und der oberen Rahmenplatte 8 sowie den beiden Dichtwulstpaaren 20, 30 einerseits und 22, 32 andererseits begrenzte, um die Rahmenplattenanord­ nung umlaufende Raum bildet eine Vakuumkammer. Sie ist über eine Ventilanordnung 34 wahlweise an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle anschließbar oder belüft­ bar. Die Ventilanordnung 34 ist auf nicht näher darge­ stellte Weise mit einem Anschlußstutzen 36 verbunden, welcher eine Verbindung zur Unterdruckquelle darstellt.

An der unteren Rahmenplatte 6 sind zwei einander gegen­ überliegende Lagerböcke 38 und 40 angeordnet, die senk­ recht zur Rahmenplattenebene stehen und bis in die Aus­ nehmung 12 der zweiten Rahmenplatte 8 hineinragen. Die Lagerböcke 38 bzw. 40 tragen über zugeordnete Lagerzap­ fen 42 bzw. 44 sowie Lenkerpaare 46 bzw. 48 einen Trag­ rahmen 50. Die Lenker 46 bzw. 48 sind mit ihren inneren Enden schwenkbar auf den zugeordneten Lagerzapfen 42 bzw. 44 gelagert und haben an ihren äußeren Enden als Langlöcher ausgebildete Lageraugen 52 bzw. 54, in die am Tragrahmen 50 befestigte Lagerbolzen 56 bzw. 58 hin­ eingreifen. In einem mittleren Bereich der Lenker 46 bzw. 48 zwischen den äußeren Anlenkpunkten sind als Langlöcher ausgebildete Lageraugen 60 bzw. 62 ausgebil­ det, in die an der oberen Rahmenplatte 8 befestigte Mitnehmerzapfen 64 bzw. 66 hineingreifen. Es ist zu er­ kennen, daß eine Bewegung der oberen Rahmenplatte 8 auf die untere Rahmenplatte 6 zu und von dieser weg über die Lenker 46 bzw. 48 übersetzt auf den Tragrahmen 50 übertragen wird.

Der Tragrahmen 50 dient zur Aufnahme einer Kontaktplat­ te 68, die auf nicht näher beschriebene Weise mit dem Tragrahmen 50 verbunden wird. Die Kontaktplatte 68 trägt in bekannter Weise Kontaktstifte 70, die mit Prüfpunkten einer Leiterplatte in Kontakt gebracht wer­ den und die selbst auf nicht näher dargestellte Weise mit einer Prüfschaltung verbunden sind. Da auch die Kontaktplatte 68 selbst nicht mehr wie bei bisher übli­ chen Prüfvorrichtungen die Vakuumkammer begrenzt, kann sie mit Durchbrechungen versehen sein, die auch während des Prüfvorganges einen Zugriff zu der darüberliegenden Leiterplatte 82 ermöglichen.

Über an den Ecken der unteren Rahmenplatte 1 angeordne­ te Zentrierbolzen 70 und entsprechende, an den Ecken der oberen Rahmenplatte 8 ausgebildete Zentrierbohrun­ gen 72 werden die beiden Rahmenplatten exakt zueinander ausgerichtet.

Die untere Vorrichtungseinheit 4 ist der oberen Vor­ richtungseinheit 2 gleich und umfaßt ebenfalls eine erste Rahmenplatte 74 und eine dieser gegenüber senk­ recht zur Rahmenplattenebene verstellbare zweite Rah­ menplatte 76. Eine genauere Darstellung und Beschrei­ bung der unteren Vorrichtungseinheit 4 erübrigt sich.

Es ist vorgesehen, daß die gesamte Prüfvorrichtung um eine parallel zu den Rahmenplattenebenen liegende Schwenkachse verschwenkbar ist, so daß wahlweise die untere Vorrichtungseinheit 4 nach oben und die obere Vorrichtungseinheit nach unten geschwenkt werden kann. Vorzugsweise ist der Anschlußstutzen 36 so stabil aus­ gebildet, daß er als Schwenkachse dienen kann.

Die obere Vorrichtungseinheit 2 und die untere Vorrich­ tungseinheit 4, insbesondere die jeweiligen ersten Rah­ menplatten 6 bzw. 74 sind über eine nicht genauer be­ schriebene Verbindungsstruktur, die beispielsweise die Eckklötze 78 umfaßt, miteinander so verbunden, daß zwi­ schen ihnen ein Abstand bleibt. Ein schubladenartiger Einschub 80, welcher zwischen einer ausgefahrenen Stel­ lung und einer eingefahrenen Stellung verstellbar ist, dient zur Aufnahme einer Leiterplatte 82. Die Fig. 1 zeigt den Einschub 80 in einer halb eingefahrenen Stel­ lung. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, besteht der Ein­ schub 80 im wesentlichen aus einem Rahmen mit zwei seitlichen Schenkeln 83, die in mit den jeweiligen er­ sten Rahmenplatten 6 bzw. 74 verbundenen Schienen 84 verschiebbar gelagert sind. Der in der durch den Pfeil 86 bezeichneten Einschubrichtung hintere Schenkel die­ ses Rahmens ist als Randkantenstecker 88 ausgebildet. Der Randkantenstecker 88 kann gegenüber den Seiten­ schenkeln 83 in bzw. entgegen der Richtung des Pfeiles 86 um einen bestimmten Betrag verstellt werden, wobei die Steckerkupplung 90 des Randkantensteckers 88 mit Randkontakten der Leiterplatte 82 gekuppelt oder von diesen entkuppelt wird. Zum Einlegen der Leiterplatte 82 hat der Randkantenstecker 88 die in Fig. 1 dar­ gestellte entkuppelte Stellung. Nach Beendigung der Einschiebebewegung wird der Randkantenstecker 88 durch eine zusätzliche Bewegung in Richtung des Pfeiles 86 mit der Leiterplatte 82 gekuppelt, wobei zwischen den Seitenschenkeln 83 und dem Randkantenstecker 88 ange­ ordnete Vorspannfedern 92 gespannt werden. Zum Entneh­ men der Leiterplatte 82 wird der Einschub 80 herausge­ zogen, wobei zunächst der Randkantenstecker 88 mit Un­ terstützung der Vorspannfedern von der Leiterplatte 82 entkuppelt und sodann der Einschub 80 in seine ausge­ fahrene Stellung verschoben wird.

Die in Einschubrichtung 86 vordere Kante der Leiter­ platte 82 kann in an sich bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise mit in der Prüfvorrichtung fest angeordneten Kontakten gekuppelt werden. Diese Kontakte ebenso wie die Kontakte der Steckerkupplung 90 sind mit einer Prüfschaltung verbunden oder verbindbar.

Die Seitenschenkel 83 des schubladenartigen Einschubes 80 bestehen jeweils aus einem oberen Schienenelement 94 und einem unteren Schienenelement 96, die voneinander einen Abstand haben. Die Leiterkarte 82 ist auf nicht dargestellten Auflageelementen so aufgelegt, daß ihre Hauptebene zwischen den oberen Schienenelementen 94 und den unteren Schienenelementen 96 liegt. Auf diese Weise sind die beiden Seitenkanten der Leiterplatte 82 wenig­ stens teilweise zwischen diesen Schienenelementen 94, 96 hindurch zugänglich, so daß man Randkantenstecker aufstecken kann.

Fig. 1 zeigt beispielhaft einen pneumatisch betätigba­ ren Randkantenstecker 98, der als ganzes mittels Schrauben 100 fest mit der Prüfvorrichtung verschraubt werden kann. Der Randkantenstecker 98 besteht im we­ sentlichen aus dem an die Prüfeinrichtung anschraubba­ ren Hauptgehäuse 102, in welchem eine pneumatische Steuerungseinrichtung sowie eine Betätigungskolbenein­ richtung angeordnet sind, ein mit der Kolbeneinrichtung verbundenes Betätigungsglied 104 und einer mit dem Be­ tätigungsglied 104 fest verbundenen Steckerkupplung 106. Das Betätigungsglied 104 und die damit verbundene Steckerkupplung 106 können in Richtung des Doppelpfei­ les 108 pneumatisch zwischen einer die Randkante der Leiterkarte 82 kontaktierenden Betriebsstellung und einer zurückgezogenen Außerbetriebsstellung verstellt werden. Die pneumatische Versorgung des Randkantenstec­ kers 98 erfolgt von der Hauptversorgung der Prüfvor­ richtung aus über das an der Prüfvorrichtung angeordnete Kupplungsteil 110 und das am Randkantenstecker 98 ange­ ordnete Kupplungsteil 112, die bei der Montage des Randkantensteckers 98 miteinander gekuppelt werden. Ein gleicher Randkantenstecker kann der anderen Seitenkante und gegebenenfalls auch der Vorderkante der Leiterplat­ te 82 zugeordnet sein, wie nicht näher beschrieben zu werden braucht.

Der Randkantenstecker 98 wird im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben. Im Hauptgehäuse 102 ist ein Hubkolben 114 in einem Zylinder 116 in Richtung des Doppelpfeiles 108 verschiebbar angeordnet. Der in den Fig. 2 und 3 oberhalb des Hubkolbens 114 liegende obere Zylinderraum 118 bzw. der untere Zylinderraum 120 kön­ nen über eine Steuerventilanordnung 122 wahlweise und jeweils gegensinnig an die Unterdruckversorgung bzw. an den Umgebungsdruck angeschlossen werden.

Die Steuerventilanordnung umfaßt einen in Richtung des Doppelpfeiles 124 verschiebbar im Hauptgehäuse 102 ge­ lagerten Steuerschieber 126, welcher an beiden Enden je mit einem Hubmagneten 128 bzw. 130 fest verbunden ist. Die Hubmagnete 128 bzw. 130 werden über die elektri­ schen Anschlüsse 132 bzw. 134 abwechselnd aktiviert. Die Steuerventilanordnung 122 umfaßt eine mittlere Steuerkammer 136, die über eine Öffnung 138 ständig an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Eine in den Fig. 2 und 3 rechte Steuerkammer 140 ist über einen in der Zylinderwand ausgebildeten Kanalabschnitt 142 und einen im Zylinderdeckel 144 ausgebildeten Kanalab­ schnitt 146 mit dem oberen Zylinderraum 118 verbunden. Die linke Steuerkammer 148 ist über einen im Zylinder­ boden ausgebildeten Kanalabschnitt 150 mit dem unteren Zylinderraum 120 verbunden.

In Fig. 2 ist der rechte Hubmagnet 130 aktiviert. In dieser Stellung ist die mittlere Steuerkammer 136 über den am linken Ende des Steuerschiebers 126 ausgebilde­ ten Verbindungskanal 152 mit der linken Steuerkammer 148 verbunden, so daß der untere Zylinderraum 120 an die Unterdruckversorgung angeschlossen ist. Gleichzei­ tig ist die rechte Steuerkammer 140 über den am rechten Ende des Steuerschiebers 126 ausgebildeten Verbindungs­ kanal 154 und den Belüftungskanal 156 mit dem höheren Druck der Umgebung verbunden. Der Hubkolben 114 nimmt seine zurückgezogene, untere Stellung ein. Mit dem Hub­ kolben 114 ist über Verbindungsstangen 158 das Betäti­ gungsglied 104, an welchem die Steckerkupplung 106 an­ geordnet ist, fest verbunden. Bei der im Hauptgehäuse 102 dar­ gestellten Stellung ist die Steckerkupplung 106 demnach von der Randkante der zu prüfenden Leiterplatte entkup­ pelt.

In der Fig. 3 ist der linke Hubmagnet 128 aktiviert und der Steuerschieber 126 nimmt seine linke Steuerstellung ein. Dabei ist die mittlere Steuerkammer 136 über den Verbindungskanal 154 mit der rechten Steuerkammer 140 verbunden, so daß der obere Zylinderraum 118 über die Kanalabschnitte 142, 146 an die Unterdruckversorgung angeschlossen ist. Gleichzeitig ist der untere Zylin­ derraum 120 über den Kanalabschnitt 150, die linke Steuerkammer 148, den Verbindungskanal 152 und den Be­ lüftungskanal 160 mit dem höheren Druck der Umgebung verbunden, so daß der Hubkolben 114 seine obere, ausge­ fahrene Stellung einnimmt; die über das Betätigungs­ glied 104 mit dem Hubkolben 114 verbundene Steckerkupp­ lung 106 nimmt ihre Kupplungsstellung ein, bei der sie mit Randkantenkontakten der Leiterplatte 82 in Verbin­ dung ist.

Die Führungsstangen 162 dienen zur Parallelführung des Betätigungsgliedes 104.

Fig. 4a zeigt in einer Teilansicht einen Querschnitt durch die erste Rahmenplatte 6 sowie die zweite Rahmen­ platte 8 im Bereich einer Dichtwulstanordnung 20, 22.

Die zwischen den Rahmenplatten 6, 8 befindliche Vakuum­ kammer ist belüftet, die Rahmenplatten 6, 8 haben ihre voneinander abgehobene Stellung inne. Der untere Dicht­ wulst 20 hat die Form eines Schlauches mit Kreisring­ querschnitt, der obere Dichtwulst 22 die Form eines Schlauches mit einem dreieckigen Querschnitt, wobei eine Ecke des Dreieckes dichtend auf dem unteren Dicht­ wulst 20 aufliegt.

Bei Anlegen eines Unterdruckes an die Vakuumkammer wer­ den die Rahmenplatten 6, 8 gegeneinander gezogen, wobei sich die Dichtwulste 20, 22 in der aus Fig. 4b erkenn­ baren Weise verformen. Es hat sich gezeigt, daß die ge­ wählten Querschnitte für die Dichtwülste 20, 22 beson­ ders günstige Abdichteigenschaften einerseits und Fede­ rungseigenschaften andererseits haben.

Die untere Dichtwulst 20 ist in eine in der unteren Rahmenplatte 6 ausgebildete Aufnahmenut 16 eingelegt, die ein seitliches Ausweichen des Dichtwulstes sicher verhindert. Er kann zusätzlich in eine Klebermasse 21 o. dgl. eingebettet sein. Der obere Dichtwulst 22 ist in eine in der oberen Rahmenplatte 8 ausgebildete Aufnah­ menut 26 eingelegt und wird in dieser seitlich sicher gehalten.

Claims (16)

1. Prüfvorrichtung zum Prüfen von elektrischen Leiterplatten mittels gegen diese anlegbarer, mit einer Prüfschaltung verbindbarer elektrischer Kontaktplatten, umfassend einen Leiterplattenhalter und eine Kontaktplattenanordnung, welche relativ zueinander zwischen einer Kontaktstellung und einer Außerkontaktstellung verstellbar sind, wobei der Leiterplattenhalter als Rahmenplatte mit einer zentralen Ausnehmung zur Aufnahme der Leiterplatte ausgebildet ist und wobei die die Ausnehmung umgebende Fläche über diese Fläche begrenzende elastische Dichtungen mit einer Gegenfläche der Kontaktplattenanordnung eine an eine Unterdruckquelle anschließbare Vakuumkammer bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplattenanordnung als zur Rahmenplatte (6) für die Leiterplatte (82) im wesentlichen deckungsgleiche zweite Rahmenplatte (8) mit einer zentralen Ausnehmung (12) zur Aufnahme der Kontaktplatte (68) ausgebildet ist, wobei die diese Ausnehmung (12) umgebende Fläche die Gegenfläche bildet, und daß an einer der Rahmenplatten ein im wesentlichen parallel zur Rahmenebene verschiebbar gelagerter schubladenartiger Einschub (80) für die Aufnahme der zugeordneten elektrischen Platte (82) angeordnet ist, welcher zwischen einer ersten Stellung seitlich neben der Rahmenplatte (6) und einer zweiten Stellung verstellbar ist, bei welcher eine in den Einschub (80) eingelegte elektrische Platte (82) zu der zentralen Ausnehmung (10) der Rahmenplatte (6) ausgerichtet ist.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenplatten (6, 8) je­ weils geschlossene Rechteckrahmen mit je einer zentralen Rechtecköffnung (10, 12) sind und daß die Vakuumkammer im wesentlichen eine dem Verlauf der aufeinander liegenden Rahmenschenkel der Rah­ menplatten (6, 8) folgende Rechteckringform hat.

3. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktplattenhal­ ter einen in der zentralen Ausnehmung (12) der zweiten Rahmenplatte (8) angeordneten Tragrahmen (50) für die Aufnahme einer Kontaktplatte (68) um­ faßt, welcher mit der zweiten Rahmenplatte (8) verstellgekoppelt ist.

4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tragrahmen (50) über einerseits mit der ersten Rahmenplatte (6) und andererseits mit dem Tragrahmen (50) gelenkig verbundene Lenker (46, 48) an dem ersten Tragrahmen (6) verstellbar gelagert ist, und daß die zweite Rahmenplatte (8) mit den Lenkern (46, 48) gekoppelt ist.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tragrahmen (50) ein in der Rechtecköffnung (12) der zweiten Rahmenplatte (8) angeordneter Rechteckrahmen ist, wobei die Lenker (46, 48) zwei sich an den Außenseiten zweier einander gegenüberliegender Rahmenschenkel entlang er­ streckende Lenkerpaare umfassen, die jeweils mit einem inneren Anlenkpunkt an der ersten Rahmen­ platte (6) und mit einem äußeren Anlenkpunkt an dem Rechteckrahmen (50) angelenkt und mit einem zwischen diesen beiden Anlenkpunkten liegenden Kopplungspunkt an der zweiten Rahmenplatte (8) an­ gekoppelt sind.

6. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwülste (20, 22) jeweils eine an der ersten Rahmenplatte (6) angeordnete und eine an der zweiten Rahmenplatte (8) angeordnete Dichtwulstanordnung umfassen, die jeweils über ihren ganzen Verlauf aufeinanderlie­ gend ausgebildet sind.

7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils eine (20) der Dichtwulstan­ ordnungen durch einen Schlauch mit einem im we­ sentlichen kreisförmigen Querschnitt und die ande­ re (22) Dichtwulstanordnung durch einen Schlauch mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt gebildet ist, wobei die letztgenannte Dichtwulst­ anordnung (22) mit einer Grundseite an der zuge­ ordneten Platte (8) und mit einer Spitze an der anderen Dichtwulstanordnung (20) anliegt.

8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwulstanordnungen (20, 22) jeweils in in den Rahmenplatten (6, 8) ausge­ bildete Aufnahmenuten (16, 18; 26, 28) eingelegt sind.

9. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der schubladenartige Einschub (80) einzelne Randbereiche der einzule­ genden Leiterplatte (82) abstützende, andere Rand­ bereiche frei zugänglich lassende Aufnahmen hat, und daß die Prüfeinrichtung mit auf die zu­ gänglichen Randbereiche einer eingelegten Leiter­ platte (82) aufsteckbaren Randkantensteckern (88, 98) versehen ist.

10. Prüfvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der schubladenartige Einschub (80) im wesentlichen die Form eines rechteckigen Rah­ mens hat, dessen beide seitlichen Rahmenschenkel (83) verschiebbar an der ersten Rahmenplatte (6) gelagert sind und dessen in Einschubrichtung (86) hinterer Rahmenschenkel als Randkantenstecker (88) ausgebildet ist, welcher mit den seitlichen Rah­ menschenkeln (83) in Einschubrichtung (86) gegen die Kraft von Rückstellfedern (92) verstellbar verbunden ist.

11. Prüfvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Rahmenplatte (6) jeweils den bezüglich der Einschubrichtung (86) des Einschubes (80) seitlichen und/oder der vorde­ ren Kante einer eingelegten Leiterplatte (82) zu­ geordnete verstellbare Randkantenstecker (98) an­ geordnet sind, welche zwischen einer auf die je­ weils zugeordneten Kanten der Leiterplatte (82) aufgesteckten und einer von diesen Kanten abgezo­ genen Stellung verstellbar sind.

12. Prüfvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verstellbaren Randkantenstecker durch Unterdruckverstellantriebe verstellbar sind.

13. Prüfvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterdruckverstellantriebe der Randkantenstecker jeweils einen in einem Gehäuse (102) verstellbaren Kolben (114) haben, dessen Kolbenoberseite bzw. Kolbenunterseite über einen Steuerschieber (126) wahlweise mit einer Unter­ druckquelle verbindbar ist, wobei die jeweils an­ dere Kolbenseite gleichzeitig mit der Umgebung verbunden wird.

14. Prüfvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschieber (126) ein Zwei­ stellungsventil ist, welches durch zwei abwech­ selnd und einander entgegengesetzt wirkende elek­ trische Hubmagnete (128, 130) in seine beiden Steuerstellungen bewegt wird.

15. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils eine erste (6, 74) und eine zweite (8, 76) Rahmenplatte umfassende Vorrichtungseinheiten (2, 4) übereinan­ derliegend angeordnet sind, wobei die beiden er­ sten Rahmenplatten (6, 74) mit Abstand übereinan­ der liegen und der Einschub (80) zwischen diese einschiebbar ist, und wobei die zweiten Rahmen­ platten (8, 76) jeweils auf den dem Einschub (80) abgewandten Seiten der ersten Rahmenplatten (6, 74) angeordnet sind.

16. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer jeder Vorrichtungseinheit (2) über eine Steuerventilan­ ordnung (34) ansteuerbar ist, die ein Einstellen der beiden Rahmenplatten (6, 8) zueinander bzw. Entfernen voneinander in mehreren Wegstufen er­ laubt.