DE69005820T2 - Testkammern. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Prüfkammern und insbesondere Erzeugnisträger zum Einsatz in derartigen Kammern.
• Ein verbreitetes Anwendungsgebiet von Klimaprüfkammern ist die Ausführung von Prüfungen verschiedener elektronischer Vorrichtungen, beispielsweise das "Einbrennen" von Leiterplatten. Bei diesen Versuchen werden Leiterplatten oder elektronische Vorrichtungen (Erzeugnisse) in eine Klimaprüfkammer gegeben und durchlaufen ihre Funktionsabläufe, während sie gleichzeitig unterschiedlichen Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und oft Stoß und/oder Vibration ausgesetzt werden. Diese Art, Erzeugnisse zu prüfen und zu bewerten, ist verbreitet und bekannt.
• Eines der Probleme, die im Zusammenhang mit dieser Art von Kammern auftreten, ist der Transport des Erzeugnisses in die Kammer und der Anschluß und die Anordnung des Produktes in der Kammer zu Prüfungszwecken, sowie die Änderung des Prüfzyklus für unterschiedliche Produkte oder unterschiedliche Prüfzyklen für das gleiche Produkt. Es sind verschiedene Anordnungen zur Ausführung des Transportes des Produktes in die Testkammer und aus ihr heraus und zum elektrischen Anschluß des Produktes und seiner physischen Aufnahme in der Prüfkammer während der Prüfungen vorgeschlagen worden. Ein Beispiel für einen derartigen, früher gemachten Vorschlag findet sich im U.S. Patent 4,683,424, das dein Übertragungsempfänger der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde.
• Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich gleichfalls mit diesen Problemen der Beförderung, des Anschlusses und der Anordnung des Erzeugnisses für die Prüfung und es gehört zu ihren allgemeinen Aufgaben, einen verbesserten Erzeugnisträger zu schaffen, der diese Vorgänge in der Prüfkammer vereinfacht.
• Eine speziellere Aufgabe ist es, die Einwirkung der Umgebung innerhalb der Prüfkammer auf die für die Prüfung des Erzeugnisses notwendigen elektrischen Verbindungen zu verringern, d. h. den Einfluß der sich ändernden Temperatur und/oder Feuchtigkeit innerhalb der Kammer.
• Eine weitere spezielle Aufgabe der vorlieoenden Erfindung besteht darin, leichten Zugang zu den äußeren elektrischen Anschlüssen des Erzeugnisses zum Zweck der Reparatur, der Wartung und wenn nötig, für Veränderungen zur Abwandlung eines Prüfzyklus zu ermöglichen.
• Um diese und andere Aufgaben zu erfüllen, schlägt die vorliegende Erfindung einen Erzeugnisträger und einen Prüfkammeraufbau vor, der die in Anspruch 1 offenbarten Merkmale umfaßt, wobei der Erzeugnisträger eine verlängerte äußere Anschlußöffnung hat, durch die die äußeren Prüfschaltungsanschlüsse hergestellt werden, sowie die Kombination dieses Erzeugnisträgers mit einer Prüfkammer, die so aufgebaut ist, daß sie die verlängerte Öffnung aufnimmt, so daß sich die Verbindungen mit der externen Prüfschaltung nicht in der Prüfkammer befinden. Der Erzeugnisträger enthält eine Stützstruktur, die das Erzeugnis in der Kammer physisch ausrichtet und eine elektrische Verbindungsanordung enthält, über die das Erzeugnis mit einer Prüfschaltung verbunden werden kann. Die elektrische Verbindung oder Verbindungen sind, wenn sie innerhalb der Prüfkammer positioniert sind, mit einer externen Prüfschaltung verbunden, die den Durchlauf des Erzeugnisses durch einen gewählten Prüfungsablauf steuert. Die elektrische Schaltung zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit dem externen Anschlußteil ist in den Erzeugnisträger integriert. Das heißt, der Erzeugnisträger ist mit einer Anschlußöffnung versehen, die von einer der Wände des Trägers gehalten wird. Der Träger und die Prüfkammer sind so aufgebaut und angeordnet, daß der Träger in die Kammer eingeführt wird, indem er in die Kammer eingeschoben wird. Die vordere Wand des Trägers ist mit einer vorstehenden Öffnung versehen, d. h. mit einer verlängerten Öffnung, die, wenn der Träger in seine geplante Stellung innerhalb der Kammer geschoben wird, mit einer Verbindung mit einer externen Schaltung in Eingriff kommt. Da sich die Öffnung von der Trägerwand aus erstreckt, befindet sich der externe Anschluß nicht in der Kammer an sich, sondern ist physisch von ihr isoliert. Durch diese Anordnung werden die Schaltungselemente, die von den einzelnen Erzeugnissen ausgehen, in die verlängerte Öffnung und durch sie hindurch geführt. Dadurch befinden sich die Verdrahtungsenden für die einzelnen Erzeugnisse in einem Bereich, der von der Außenseite der Prüfkammer aus leicht zugänglich ist. Der Zugang zu dieser Verdrahtung kann durch die äußere Kammerwand erfolgen, die den externen Anschluß trägt.
• Im folgenden wird eine Ausführung der Erfindung lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Prüfkammer ist, die mehrere in eine Prüfkammer eingeführte Erzeugnisträger darstellt;
• Fig. 2 eine im allgemeinen schematische Darstellung eines typischen Erzeugnisses, in diesem Fall einer Leiterplatte, ist;
• Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Erzeugnisträgers mit einer in dem Erzeugnisträger angebrachten Leiterplatte ist, die einen Abscnnitt einer Außenwand der Kammer mit einer externen elektrischen Steckanordnung darstellt; und
• Fig. 4 eine Seitenansicht eines Erzeugnisträgers ist, der teilweise in eine Prüfkammer eingeführt ist, wobei sowohl Träger als auch Prüfkammer erfindungsgemäß gebaut sind.
• In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Prüfkammer 10 mit einer Vielzahl von darin eingeführten Erzeugnisträgern 12 dargestellt. Einer dieser Träger ist teilweise aus der Prüfkammer herausgezogen dargestellt, um die Tatsache zu veranschaulichen, daß die Träger in die Prüfkammer eingeführt werden, indem sie durch die Öffnung 14 eingeschoben werden. Die Prüfkammer kann mit einer Außentür 16 versehen sein, mit der das Innere der Prüfkammer abgeschlossen und gesichert wird, wenn die gewünschten Erzeugnisträger und das Erzeugnis in die Kammer eingeführt worden sind.
• Die Prüfkammer ist gewöhnlich mit Erwärmungs-, Kühl- und/oder Befeuchtungseinrichtungen und in einigen Fällen mit Vibrationserzeugungseinrichtungen versehen. Diese können sich im unteren Abschnitt der Prüfkammer befinden, d.h. unterhalb von Öffnung 14, oder in einigen Fällen und bei bestimmten Einrichtungen außerhalb der Kammer. Da dies herkömmliche Einrichtungen sind, sind sie nicht dargestellt. Auch die Steuervorrichtungen für diese Einrichtungen befinden sich normalerweise außerhalb der Kammer. Da auch die Steuervorrichtungen herkömmlicher Art sind sind sie nicht dargestellt.
• Fig. 2 stellt ein typisches Erzeugnis der in der Kammer geprüften Art dar. In diesem Fall handelt es sich um eine elektrische Leiterplatte 18 mit herkömmlichen Schaltelementen 19 und einer elektrischen Steckverbindung 20. Das Erzeugnis könnte auch eines aus einer Reihe von elektrischen Bauteilen oder zusammengesetzten Vorrichtungen, wie beispielsweise Radios, zeliulären Telephonen, elektrischen Instrumenten oder ähnliches sein.
• In Fig. 3 ist einer der Erzeugnisträger 12 dargestellt. Der Erzeugnisträger enthält eine Grundplatte 22, die eine Wand bildet, die sich an einer Seite des Trägers erstreckt. Die Grundplatte ist mit einer Vielzahl von elektrischen Anschlüssen 24 versehen, und jeder Anschluß enthält eine Innensteckverbindung 26 zur Aufnahme eines Steckers 20 der Leiterplatten. Der Einfachheit halber ist in Fig. 3 nur eine Leiterplatte dargestellt, so daß das Innere des Trägers besser sichtbar ist. In der Praxis würde eine Leiterplatte 18 mit jedem der Anschlüsse 24 verbunden sein.
• Zur Vervollständigung des physischen Aufbaus des Trägers enthält er eine vordere und eine hintere Platte 28 und 30 sowie eine obere und eine untere Platte 32 und 34. Die vordere und die hintere Platte sind geschlossen, während die obere und die untere Platte eine Vielzahl von Öffnungen 36 an der Oberseite und 38 an der Unterseite zu Belüftungszwecken enthalten.
• Die von den Anschlüssen 24 kommenden Drähte befinden sich in der Grundplatte und verlaufen von der Grundplatte zur Abschlußplatte 30, wo das Drahtbündel 40 in Fig. 3 zu sehen ist. Die Drähte 40 verlaufen durch eine Platte 42 in eine verlängerte Öffnung 44. Die verlängerte Öffnung besteht aus der oberen Wand 46, den Seitenwänden 48 und 50, der Abschlußwand 52 und der Bodenwand 54 (siehe Fig. 4), die zusammen mit der hinteren Platte 30 des Trägers eine würfelförmige Kammer 55 bilden. Die Leitungen 40 erstrecken sich in die Kammer 55 und durch sie hindurch. Die Leitungen 40 enden in einem elektrischen Anschluß 56, der seitlich von Wand 52 der verlängerten Öffnung vorsteht.
• Ein Abschnitt 58 der Außenwand der Prüfkammer 10 ist in Fig. 3 dargestellt. Dieser Abschnitt der Außenwand trägt eine elektrische Steckanordnung 60, die so geformt ist, daß sie mit dem Anschluß 56 in Eingriff kommt. Die elektrische Steckverbindung 60 besteht aus herkömmlichen elektrischen Anschlüssen 62, die sich in einer Öffnung 64 im rechteckigen Block 66 befinden. Der rechteckige Block 66 ist, wie am besten in Fig. 4 zu sehen, mit einer Platte 68 verbunden, die ihrerseits auf geeignete Weise lösbar an der äußeren Kammerwand 58 angebracht ist. Elektrische Verbindungen werden über geeignete Drahtverbindungseinrichtungen (siehe Drahtbündel 70 in Fig. 4) hergestellt. Drahtbündel 70 stellt den ankommenden Stromweg für die Prüfschaltung dar.
• In Fig. 3 und 4 enthält der Erzeugnisträger 12 obere Gleitflächen 71 und 72 jeweils an den unteren Rändern des Trägers, die nur in Fig. 3 und 4 zu sehen sird. Diese Gleitflächen sind mit einem oberen Paar horizontal beabstandeter Halterungen 74 und einem unteren Paar horizontal beabstandeter Halterungen 75 in der Prüfkammer im Eingriff, wobei nur ein Träger auf einer Seite des Erzeugnisträgers von jedem Paar in Fig. 4 zu sehen ist und sich eine entsprechende Halterung (nicht abgebildet) auf der gegenüberliegenden Seite befindet.
• Die oben beschriebene Konstruktion verleiht dem Erzeugnisträger einen vierseitigen Kastenaufbau. Der Erzeugnisträger wird so positioniert, daß die Gleitflächen 71 und 72 mit Halterungen 74 und 75 im Eingriff sind. Wenn dieser Eingriff hergestellt ist, gleitet der Erzeugnisträger mit den darin angebrachten Leiterplatten an den Halterungen in die Prüfkammer. Die Halterungen 74 und 75 und die Gleitflächen 71 und 72 sind in bezug auf Anschluß 56 so ausgerichtet, daß der Anschluß 56 mit der Öffnung 64 und den Anschlußklemmen 62 fluchtend ist. Die verlängerte Öffnung 44 befindet sich an der vorderen Wand 30 des Trägers, d.h. an der vorderen Wand in bezug auf die Bewegung des Trägers in die Kammer hinein. Bei dieser Konstruktion und Anordnung bewegt der Erzeugnisträger, wenn er in der Prüfkammer in Stellung gebracht wird, den Anschluß 56 in elektrischen Kontakt mit den Anschlußklemmen 64. Dadurch wird die elektrische Verbindung mit einer geeigneten Prüfsteuerschaltung (an das Drahtbündel 70 angeschlossen, jedoch nicht dargestellt) mit der Grundplatte und über die Grundplatte mit den Leiterplatten 18 hergestellt.
• Um die Bewegung des Erzeugnisträgers in die Prüfkammer und aus ihr heraus zu erleichtern, ist ein geeigneter Griff 76 an der vorderen Wand 28 vorhanden. Außermittige Rastklinken 78 und 80 sind an dieser vorderen Wand vorhanden. Die Klinken wirken mit geeigneten Rastbügeln 90 an den Prüfkammerwänden zusammen und nehmen den Erzeugnisträger fest auf und arretieren ihn, wenn die elektrische Verbindung zwischen Anschluß 56 und Anschlußklemmen 62 hergestellt worden ist.
• In Fig. 4 ist zu sehen, daß, da sich die verlängerte Öffnung 44 an der vorderen Wand 30 des Erzeugnisträgers befindet, die eigentlichen Anschlußverbindungen mit den externen Anschlußklemmen 62 außerhalb des Inneren der Prüfkammer angeordnet sind, und daher gegenüber den Bedingungen isoliert sind, die innerhalb der Prüfkammer herrschen. Die äußere Wand 58 der Prüfkammer ist, wie in Fig. 4 zu sehen ist, von der inneren Wand 82 der Prüfkammer beabstandet, und ein Kanal 84 mit rechteckigem Querschnitt ist ausgebildet, der sich zwischen der äußeren Wand 58 und der inneren Wand 82 erstreckt. Kanal 84 bildet einen würfelförmigen Raum 85, der die verlängerte Öffnung 44 aufnimmt und umgibt. Dichtungsringe 83 sind zwischen der inneren Wand 82 und der hinteren Platte 30 des Trägers angeordnet. Wenn der Träger in der Kammer in Stellung gebracht ist, werden die Dichtungsringe 83 zwischen Wand 82 und Platte 30 zusammengedrückt. Dies gewährleistet eine sichere Abdeckung und verhindert das Eindringen der Kammeratmosphäre in die verlängerte Öffnung. Eine geeignete Isolierung 86 befindet sich auf herkömmliche Weise in dem Raum zwischen den Wänden 58 und 82 und um Kanal 84 herum.
• Platte 66 ist mit Befestigungselementen 86 lösbar an Abschlußwand 58 angebracht. Bei dieser Anordnung kann die Platte 66 von der Wand 58 abgenommen werden, um Zugang sowohl zum elektrischen Anschluß 56 als auch zur Steckverbindung 64 zu ermöglichen, ohne daß der Erzeugnisträger aus der Prüfkammer entnommen werden muß oder die Atmosphäre, die in der Prüfkammer erzeugt worden ist, erheblich beeinträchtigt wird. So lassen sich Wartung und Reparatur des elektrischen Anschlusses 56 und der Steckverbindung 64 vornehmen, oder es kann, wenn erforderlich, die Verdrahtung geändert werden, um einen anderen Testbetrieb zu ermöglichen.
• Es ist weiterhin anzumerken, daß bei dieser Anordnung die äußeren Verbindungen, Anschluß 56 und Anschlußklemmen 62 aus dem Inneren der Prüfkammer entfernt sind und daher grundlegend gegenüber den Umgebungsveränderungen isoliert sind, die in der Prüfkammer auftreten. Daher wird der äußere elektrische Anschluß durch diese sich ändernden Umgebungsbedingungen nicht beeinflußt.
• Obwohl eine Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt und berschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß verschiedene Veränderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims (3)

1. Erzeugnisträger und Prüfkammeraufbau, der in Kombination umfaßt:

einen Erzeugnisträger (12) mit einem Rahmen, der aus einer Vielzahl von Wänden besteht,

wobei eine der Wände (22) eine Einrichtung enthält, die eine Vielzahl von Anschlüssen (24) zur elektrischen Verbindung mit in dem Erzeugnisträger (12) befindlichen Erzeugnissen bildet,

Einrichtungen, die Halterungen innerhalb der Prüfkammer (10) zur Aufnahme des Trägers (12) und ur Führung des Trägers in die Prüfkammer hinein und in Richtung einer äußeren Wand (58) der Prüfkammer bilden.

Anschlußeinrichtungen (62) an der äußeren Wand (58), die mit den Halterungen fluchtend sind,

wobei der Träger eine Wand hat, die in bezug auf die Bewegung des Erzeugnisträgers in die Prüfkammer (10) eine vordere Wand (30) darstellt, wobei die Kombination dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:

eine Einrichtung, die eine Verlängerung bildet, die von der vorderen Wand (30) vorsteht und einen elektrischen Anschluß (56) aufweist, der von der vorderen Wand beabstandet ist,

wobei der elektrische Anschiuß (56) an der vorderen Wand mit den Anschlußeinrichtungen (62) an der äußeren Wand fluchtend ist, wenn der Erzeugnisträger mit den Halterungen im Eingriff ist, und

elektrische Leitungen (40), die mit den elektrischen Anschlüssen (24) an der einen Wand (22) verbunden sind und von selbigen durch die vordere Wand (30) zu der Verlängerung und durch die Verlängerung zu dem elektrischen Anschluß (56) an der Verlängerung verlaufen,

so daß über den Anschluß (62) an der äußeren Prüfkammerwand (58) eine externe Verbindung mit Erzeugnissen hergestellt wird, die von dem Erzeugnisträger getragen werden.

2. Erzeugnisträger und Prüfkammerkonstrukton nach Anspruch 1, wobei der Erzeugnisträger (12) eine im allgemeinen viereckige Würfelform aufweist, und

die Verlängerung eine im allgemeinen würfelartige Form hat, die durch eine Vielzahl von Seitenwänden (46, 48, 50, 54) und Abschlußwände (52, 30) gebildet wird, wobei eine Abschlußwand die vordere Wand (30) ist.

3. Erzeugnisträger und Prüfkammerkonstruktion nach Anspruch 2, wobei die äußere Wand (58) eine Platte (68) enthält, und die Anschlußeinrichtung (62) an der äußeren Wand (58) an der Platte angebracht ist und Mittel enthält, die die Platte lösbar an der äußeren Wand halten.