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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet einer
Testausrüstung
zum Testen gedruckter Schaltungsplatinen und insbesondere auf Platinentesthalterungen
und andere mechanische Schnittstellen zum elektrischen Verbinden
von elektronischen Schaltungskarten, die elektronische Komponenten
und dergleichen aufweisen, mit den Schnittstellensonden eines Bestückte-Platine-Testers.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bestückte-Platine-Testhalterungen
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Nachdem
gedruckte Schaltungsplatinen (PCBs = printed circuit boards) hergestellt
und mit Komponenten bestückt
wurden und bevor dieselben verwendet oder in zusammengefügte Produkte
platziert werden können,
sollten dieselben getestet werden, um zu verifizieren, dass alle
erforderlichen elektrischen Verbindungen ordnungsgemäß abgeschlossen
wurden und dass alle notwendigen elektrischen Komponenten in einer
ordnungsgemäßen Position und
mit einer ordnungsgemäßen Ausrichtung
an der Platine angebracht oder befestigt wurden. Andere Gründe zum
Testen von gedruckten Schaltungsplatinen bestehen darin, zu bestimmen
und zu verifizieren, ob die ordnungsgemäßen Komponenten verwendet wurden
und ob dieselben den ordnungsgemäßen Wert
aufweisen. Es ist ferner notwendig, zu bestimmen, ob sich jede Komponente
ordnungsgemäß (d.h.
gemäß der Spezifikation)
verhält.
Einige elektrische Komponenten und elektromechanische Komponenten
erfordern eventuell ferner eine Einstellung nach einer Installation.
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Ein
Bestückte-Platine-Testen
weist komplexe gemultiplexte Testerressourcen auf und ist zum Sondieren
gelöteter
An schlussleitungen, Durchkontaktierungen und Testanschlussflächen an
bestückten Platinen
mit Oberseiten- und Unterseitenkomponenten in der Lage. Ein Bestückte-Platine-Testen
umfasst analoge und digitale Tests, wie beispielsweise Tests auf
eine elektrische Konnektivität,
eine Spannung, einen Widerstandswert, eine Kapazität, eine Induktivität, eine
Schaltungsfunktion, eine Vorrichtungsfunktion, eine Polarität, ein Vektortesten,
ein vektorloses Testen und ein Schaltungsfunktionstesten. Ein Bestückte-Platine-Testen
erfordert einen sehr niedrigen Kontaktwiderstand zwischen den Testzielen
und den Halterungskomponenten.
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Fortschritte
bei einer Schaltungsplatinen- und Elektronische-Komponente-Häusungstechnologie
haben die Sondenbeabstandungsforderungen, die an eine Bestückte-Platine-Testausrüstung gestellt werden,
höher geschraubt.
Eine bestehende Technologie des Stands der Technik erfordert eine
Bestückte-Platine-Testausrüstung, die
zum Zugreifen auf Testziele in der Lage ist, die um 1,27 mm [50
tausendstel Zoll] oder weniger (von Mitte zu Mitte) beabstandet
sind, wobei Testziele physische Merkmale an einer PCB oder einer
elektronischen Komponente sind, die während eines Testens sondiert
werden können.
Eine der größten Herausforderungen,
der Hersteller einer Bestückte-Platine-Testausrüstung nun
und zukünftig
gegenüber
stehen, ist eine hohe falsche Fehler- und Testfehlfunktionsrate,
die durch physische und elektrische Kontaktprobleme bewirkt wird.
Diese Probleme werden durch bestehende Halterungsbeschränkungen
bei einer Sondierungsgenauigkeit, einen Sondierungsabstand (Mitte-zu-Mitte-Beabstandung)
und eine Oberflächenverunreinigung-verschärft.
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Wenn
Komponenten- und Platinengeometrien schrumpfen und dichter werden,
wird ein Bestückte-Platine-Testen
unter Verwendung von Standardhalterungen schwieriger. Bestehende
kurzdrahtige Bestückte-Platine-Halterungen
können
Testziele mit einem Durchmesser von größer oder gleich 890 μm [35tausendstel
Zoll] und mit einem Abstand von größer oder gleich 1,9 mm [75tausendstel
Zoll] konsistent treffen. Ziele, die kleiner oder enger beabstandet sind,
können
auf Grund untragbarer Komponenten- und Systemtoleranzstapelungen
nicht mit Konsistenz sondiert werden.
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Eine
Vielfalt von Testhalterungen war bisher zum Testen von bestückten Platinen
an einer Testausrüstung
verfügbar.
Ein Testobjekt (DUT = device under test) verkörpert typischerweise eine PCB,
die mit elektronischen Komponenten und einer elektronischen Hardware
bestückt
ist. 1 zeigt eine herkömmliche kurzdrahtige Bestückte-Platine-Halterung,
die aus einem DUT 108 mit einem Außenschichtentwurf, einem standardmäßigen 106 oder variablen 118 Bearbeitungsstift
für eine
Ausrichtung, einer Sondenschutzplatte 104, Standardfedersonden 120,
deren Spitzen 116 Testzielpositionen 110 und 112 genau
entsprechen, Abstandhaltern 114, um die Ablenkung des DUT
unter einer Vakuumbelastung zu begrenzen, einer Sondenbefestigungsplatte 102,
in der die Federsonden 120 installiert sind, Persönlichkeitsanschlussstiften
(Messfunktionsanschlussstiften) 100, die mit den Federsonden 120 verdrahtet sind,
und einer Ausrichtungsplatte 122 besteht, die die Drahtwickelenden
der Persönlichkeitsanschlussstifte 100 in
ein regelmäßig beabstandetes
Muster ausrichtet, so dass sich dieselben mit Schnittstellensonden 124,
die in dem Tester (nicht gezeigt) befestigt sind, in einer Linie
ausrichten können.
Beachte: Eine Federsonde ist eine Standardvorrichtung, die häufig durch
die Testgemeinde verwendet wird und die elektrische Signale leitet
und eine Kompressionsfeder und einen Kolben enthält, die sich relativ zu der Trommel
und/oder dem Sockel bewegen, wenn dieselben betätigt werden. Eine feste Sonde
leitet ebenfalls elektrische Signale, aber weist keine zusätzlichen
Teile auf, die sich während
einer Betätigung
relativ zueinander bewegen.
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Während eines
Tests wird das DUT 108 durch ein Vakuum oder eine andere
bekannte mechanische Einrichtung heruntergezogen, um die Spitzen 116 der
Federsonden 120 zu berühren.
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Die
Sockel der Standardfedersonden 120 sind mit den Persönlichkeitsanschlussstiften 100 verdrahtet
und eine Ausrichtungsplatte 122 schleust die langen, flexiblen
Persönlichkeitsanschlussstiftspitzen 126 in
ein regelmäßig beabstandetes
Muster. Die Spitzen 126 der Persönlichkeitsanschlussstifte 100 berühren die
Schnittstellensonden 124, die in dem Tester (nicht gezeigt)
positioniert sind. Sobald ein elektrischer Kontakt zwischen dem
DUT 108 und dem Tester eingerichtet ist, kann ein schaltungsinternes
oder funktionales Testen beginnen. Die Anmeldungsnotiz 340-1 der
Hewlett-Packard Company mit dem Titel „Reducing Fixture-Induced Test Failures", (gedruckt im Dezember
1990 und erhältlich
von der Hewlett-Packard Company in Palo Alto, Kalifornien), offenbart
eine Kurzdrahthalterung und ist hierin im Hinblick auf alles, was
dieselbe lehrt, aufgenommen. Das US-Patent Nummer 4,771,234 mit
dem Titel „Vacuum-Actuated Test Fixture" von Cook et al.
offenbart eine Langdrahthalterung.
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2 zeigt
eine herkömmliche
Halterung, die versucht, Probleme eines begrenzten Zugriffs während eines
Testens anzusprechen. Der Ausdruck „begrenzter Zugriff" bezieht sich auf
etwas, was auf Grund physischer Einschränkungen oder Beschränkungen
nicht ohne weiteres erreicht werden kann oder auf das nicht ohne
weiteres zugegriffen werden kann. Eine PCB mit begrenzten Zugriff
kann beispielsweise viele Ziele enthalten, die zu eng beabstandet
sind, um unter Verwendung einer bestehenden Halterungstechnologie
genau zu sondieren. Der Ausdruck „Standardzugriff" bezieht sich auf
das, was unter Verwendung einer bestehenden Halterungstechnologie
erreicht werden kann oder auf das zugegriffen werden kann. Die Halterung
von 2 besteht aus einem DUT 206 mit Testanschlussflächen 208 und 210,
einem Bearbeitungsstift 204, einer Sondenschutzplatte 202,
Standardfedersonden 214 und 216, die in einer
Sondenbefestigungsplatte installiert sind, und kurzen Sonden 212 und 220,
die allgemein als „ULTRALIGN"-Sonden (Ultralign
ist eine eingetragene Marke von TTI Testron, Inc.) bezeichnet werden und
die direkt in der Sondenschutzplatte installiert sind. Auf eine
Betätigung
hin drücken
die Standardfedersonden 216 und 214, die in der
Sondenbefestigungsplatte positioniert sind, gegen die schwebenden
Kolben der „ULTRALIGN"-Sonden 212 und 220. Diese
kurzen Kolben werden aufwärts
gedrückt,
um die Testziele 208 und 210 zu berühren, während die Sockel 218 und 222 fest
innerhalb der Sondenschutzplatte 202 bleiben. Eine „ULTRALIGN"-Halterung kann eine
Mischung von Federsonden zum Sondieren von Standardzugriffszielen
und „ULTRALIGN"-Sonden zum Sondieren
von Begrenzt-Zugriff-Zielen enthalten.
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Trotz
möglicher
Vorteile derselben kann die „ULTRALIGN"-Halterung teuer sein und sondiert keine
Ziele mit einem Abstand von weniger als 1,27 mm [50 tausendstel
Zoll]. Eine „ULTRALIGN"-Halterung gestattet
lediglich eine begrenzte Sondenbewegung, was in einer schlechten
Konnektivität
zwischen den Sonden 212 und 220 und den Testzielen 208 und 210 resultieren
kann. Ferner sind diese Sonden kostspielig und erfordern eine aufwändige Wartung,
um abgenutzte oder kaputte „ULTRALIGN"-Sonden zu ersetzen.
Ein Beispiel dieses Halterungstyps ist in dem US-Patent Nummer 5,510,772
mit dem Titel „Test Fixture
for Printed Circuit Boards" an
Seavey offenbart.
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3 zeigt
eine herkömmliche
Geführte-Sonde-Schutzplattenhalterung.
Geführte-Sonde-Schutzplatten
werden bei standardmäßigen Bestückte-Platine-Testhalterungen
verwendet, um die Zeigegenauigkeit von Federsonden zu verbessern. Diese
Platten enthalten kegelförmige
Durchgangslöcher,
die die Spitzen von Federsonden zu den Testzielen hin führen oder
schleusen. Eine derartige Halterung besteht aus einer Sondenbefestigungsplatte 300 mit
Standardfedersonden 312 und 314, einer Geführte-Sonde-Schutzplatte 302 mit
Abstandhaltern 310 und kegelförmigen Löchern 316 zum Führen der Federsonden
zu den Testzielen 306 und 308 an dem DUT 304.
Zusätzliche
Herstellungsschritte und eine erhöhte Halterungswartung sind
auf Grund einer erhöhten
Abnutzung an den Sonden und der Sondenbefestigungsplatte erforderlich
und allgemein können lediglich
schmale Sondenspitzenarten verwendet werden. Obwohl eine Sondierungsgenauigkeit
bei diesem Verfahren etwas verbessert ist, können Ziele mit einer Mitte-zu-Mitte-Beabstandung
von weniger als 1,9 mm [75 tausendstel Zoll] nicht zuverlässig sondiert
werden.
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Unbestückte-Platine-Testhalterungen
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Ein
Unbestückte-Platine-Testen
sondiert Testanschlussflächen,
Durchkontaktierungen und plattierte Durchgangslöcher lediglich an unbestückten gedruckten
Schaltungsplatinen und prüft
im Hinblick auf eine elektrische Konnektivität und Kontinuität zwischen
verschiedenen Testpunkten in den Schaltungen an den gedruckten Schaltungsplatinen, bevor
irgendwelche Komponenten an der Platine befestigt sind. Ein typischer
Unbestückte-Platine-Tester enthält Testelektronik
mit einer großen
Anzahl von Schaltern, die Testsonden mit entsprechenden Testschaltungen
in dem elektronischen Testanalysator verbinden.
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Während ein
Bestückte-Platine-Testen
ein Vorhandensein, eine ordnungsgemäße Ausrichtung oder eine Funktionalität einer
elektronischen Komponente bestimmen kann, prüft ein Unbestückte-Platine-Testen
lediglich auf eine elektrische Kontinuität an PCBs ohne Komponenten
hin. Ein Unbestückte-Platine-Testen erfordert
nicht den sehr niedrigen Kontaktwiderstandswert, den ein Bestückte-Platine-Testen
erfordert, und ein Unbestückte-Platine-Testen verwendet
auch keine hochentwickelten und komplexen gemultiplexten Testerressourcen,
die spezifischen Zielobjekten und Schaltungen an dem Testobjekt
zugewiesen sein müssen.
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In
den vorhergehenden Jahren wurden PCBs entworfen und hergestellt,
so dass die Merkmale derselben in einem regelmäßig beabstandeten Muster resident
waren. Während
eines Testens wurde die PCB direkt auf einem regelmäßig beabstandeten
Muster von Schnittstellensonden platziert, die in dem Tester positioniert
sind. Da PCB- und Komponentengeometrien schrumpften, konnten PCB-Merkmale
nicht mehr in einem regelmäßig beabstandeten Muster
platziert und direkt durch Schnittstellensonden sondiert werden.
Eine Unbestückte-Platine-Halterung
wurde entwickelt, die lange, schiefe, feste Testsonden verwendete,
um elektrische Verbindungen zwischen kleinen, eng beabstandeten,
zufällig positionierten
Zielobjekten an der PCB und regelmäßig beabstandeten Schnittstellensonden,
die in dem Tester positioniert sind, zu liefern. Unter anderem stellen
Circuit Check, Inc. (Maple Grove, Minnesota), Everett Charles Technologies
(Pomona, Kalifornien) und Mania Testerion, Inc. (Santa Ana, Kalifornien) Unbestückte-Platine-Testhalterungen
her, die heute häufig
an Unbestückte-Platine-Testern
verwendet werden.
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Obwohl
jeder Unbestückte-Platine-Halterungsbauer
eindeutige Komponenten und Herstellungsprozesse verwendet, gleichen
die meisten Unbestückte-Platine-Halterungen 4 und
umfassen regelmäßig beabstandete
Federsonden 414 an einem Tester und lange, feste Testsonden 402 und 416,
die durch mehrere Schichten von Führungsplatten 400,
die mit kleinen Durchgangslöchern
gebohrt sind, eingebracht und mit Abstandhaltern 410 in
einer voneinander beabstandeten Weise gehalten sind. Das Bett von
Standardfedersonden 414 betätigt die festen Testsonden 402 und 416.
Die langen, festen Sonden können
vertikal oder in einem Winkel in die Führungsplatten eingebracht sein,
um einen einfachen Übergang
zwischen der Beabstandung mit feinem Abstand oder sehr engen Beabstandung
von Testanschlussflächen 404 und 406 an
der PCB-Seite der Halterung und der Beabstandung mit größerem Abstand
der Federsonden an der Testerseite der Halterung zu ermöglichen.
Eine derartige Unbestückte-Platine-Halterung ist in
dem US-Patent Nummer 5,493,230 mit dem Titel „Retention of Test Probes
in Translator Fixtures" an
Swart et al. offenbart.
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Bestehende
Unbestückte-Platine-Halterungen
können
Testziele mit größer oder
gleich 0,508 mm [20 tausendstel Zoll] Durchmesser mit einem Abstand
(Mitte-zu-Mitte-Beabstandung) größer oder gleich
0,508 mm [20 tausendstel Zoll] konsistent treffen. Leider ist es
nicht möglich,
Unbestückte-Platine-Halterungen
direkt an einem Bestückte-Platine-Tester zu verwenden,
weil es viele eindeutige Merkmale gibt, die die Unbestückte-Platine-Testausrüstung direkt
inkompatibel mit einer Bestückte-Platine-Testausrüstung machen.
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Unbestückte-Platine-Halterungen
sind nicht entworfen, um PCBs aufzunehmen, die mit elektronischen
Komponenten bestückt
sind; es können
lediglich PCB-Merkmale sondiert werden, die bündig mit Bezug auf die PCB
sind (Anschlussflächen,
Durchkontaktierungen und plattierte Durchgangslöcher). Unbestückte-Platine-Tester
werden verwendet, um die Konnektivität und Kontinuität von Testpunkten und
einer Schaltungsanordnung in einer PCB zu bestimmen. Anders als
Unbestückte-Platine-Tester können Bestückte-Platine-Tester
keinen höheren elektrischen
Widerstandswert zwischen einem Zielobjekt an einer PCB und der Testerelektronik
tolerieren. Bestückte-Platine-Halterungen
müssen
Verbindungen und Schnittstellen mit niedrigem Widerstandswert zwischen
Zielobjekten, Halterungskomponenten und Testerelektronik liefern.
Anders als Bestückte-Platine-Tester
können
Unbestückte-Platine-Tester
nicht bestimmen, ob eine Komponente oder eine Gruppe von Komponenten
vorhanden ist und ordnungsgemäß funktioniert.
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Die
Beabstandung von Unbestückte-Platine-Testerschnittstellensonden
beträgt
näherungsweise
1,27 mm [0,050 Zoll] mal 1,27 mm [0,050 Zoll] oder 2,54 mm [0,100
Zoll] mal 2,54 mm [0,100 Zoll], während die Beabstandung von
Testerschnittstellensonden von Hewlett-Packard näherungsweise 3,81 mm [0,150
Zoll] mal 8,9 mm [0,350 Zoll] beträgt. Die Sondenbeabstandung
von Unbestückte-Platine-Halterungen,
die entworfen sind, um an Unbestückte-Platine-Tester
zu passen, ist nicht kompatibel zu der Schnittstellensondenbeabstandung
des Bestückte-Platine-Testers
von Hewlett-Packard. Unbestückte-Platine-Halterungen
verschieben ein Zielobjekt an der zu testenden PCB zu der nahegelegensten Schnittstellensonde
in dem Unbestückte-Platine-Tester.
Bestückte-Platine-Testerressourcen
müssen
jedoch spezifischen Zielobjekten und Schaltungen eindeutig zugewiesen
und mit denselben verbunden sein. Bei einem Bestückte-Platine-Testen ist eventuell
die nahegelegenste Schnittstellensonde nicht geeignet für ein gegebenes
Zielobjekt. Unbestückte-Platine-Halterungen können kein
eindeutiges elektrisches Leiten (Routing) zu benachbarten, nicht
benachbarten und entfernten Testerressourcen liefern; können keine
entfernten Ressourcen erreichen; und können nicht die komplexen Bestückte-Platine-Ressourcenleitmuster
liefern, die durch eine bestückte gedruckte
Schaltungsplatine benötigt
werden.
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Der
Ausdruck „unsauber" bezieht sich auf den
nicht leitfähigen
Lötmittelflussrest,
der an gedruckten Schaltungsanordnungen bleibt, nachdem Komponenten
angebracht wurden. Wenn diese Verunreinigung nicht entfernt wird,
liefern unsaubere Zielobjekte, oder Zielobjekte, die mit diesem
nicht leitfähigen
Oberflächenrest
beschichtet sind, einen schlechten elektrischen Kontakt und sind
schwierig zu testen. Ferner zwingen Industrietrends, wie beispielsweise
ein Häusen
kleinerer Komponenten und dichtere PCBs, Elektronikhersteller, einer
kleineren Mitte-zu-Mitte-Zielobjektbeabstandung und Zielobjekten
mit kleinem Durchmesser zu begegnen. Diese Herausforderungen erfordern
eine verbesserte Bestückte-Platine-Testhalterung,
die zum Liefern eines zuverlässigen,
konsistenten schaltungsinternen und funktionalen Schaltungstestens
gedruckte Schaltungsanordnungen durch ein Sondieren der kleineren,
enger beabstandeten Zielobjekte an heutigen unsauberen, bestückten gedruckten
Schaltungsplatinen in der Lage ist, während zur gleichen Zeit Durchkontaktierungen
und Testanschlussflächen
an bestückten
Platinen mit Ober- und Unterseitenkomponenten sondiert werden und
auf eine elektrische Konnektivität,
eine Spannung, einen Widerstandswert, eine Kapazität, eine
Induktivität,
eine Schaltungsfunktion, eine Vorrichtungsfunktion, eine Polarität, getestet
wird, ein Vektortesten, ein vektorloses Testen und Schaltungsfunktionstesten
durchgeführt wird.
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Hersteller
einer Bestückte-Platine-Ausrüstung und
Halterungsbauer haben mehrere Zubehörteile und Produkte entworfen,
um die Testbarkeit kleiner Zielobjekte mit feinem Abstand zu verbessern, aber
kein Entwurf hat die physischen und elektrischen Kontaktprobleme
vollständig
gelöst
und ist gleichzeitig preislich konkurrenzfähig und einfach zu bauen und
zu warten geblieben. Es besteht ein Bedarf nach einer derartigen
verbesserten Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung, die
physische und elektrische Probleme löst, die auf ein Testen mit
begrenztem Zugriff bezogen sind, preislich konkurrenzfähig ist,
die hochentwickelten Ressourcenzuweisungen aufnimmt, die durch ein
Bestückte-Platine-Testen erforderlich
sind, und relativ einfach und günstig
zu bauen und zu warten ist. Es besteht ein weiterer Bedarf nach
einer derartigen verbesserten Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung, die
eine verbesserte Sondierungsgenauigkeit, eine verbesserte Unsauber-Testbarkeit
und eine verbesserte Feinabstand-Sondierfähigkeit aufweist.
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Die
DE 195 07 127 A offenbart
ein Adaptersystem für
eine Verwendung in Verbindung mit einer Testausrüstung zum Testen von bestückten gedruckten
Schaltungsplatinen. Das Adaptersystem weist drei parallele Führungsplatten
auf, die Durchgangslöcher
zum Führen
von Federsonden aufweisen. Ein Ende der Federsonden ist angeordnet,
um Testziele an den bestückten
gedruckten Schaltungsplatinen zu berühren. Das andere Ende jeder
Federsonde ist zum Einrichten eines elektrischen Kontakts mit Kontaktanschlussflächen angepasst,
die an einer Seite einer Platte angeordnet sind. Diese Kontaktanschlussflächen sind
mit Kontaktanschlussflächen verbunden,
die an der anderen Oberfläche
der Platte angeordnet sind, und angeordnet, derart, dass Schnittstellensonden
der Testausrüstung
einen elektrischen Kontakt mit denselben einrichten. Bei dem Ausführungsbeispiel
von
13 dieser Druckschrift sind die
Federsonden durch zwei in Reihe (seriell) angeordnete Federsonden
ersetzt, wobei eine der in Reihe angeordneten Federsonden in einer
der Führungsplatten
geführt
ist, während
die andere Federsonde in zwei anderen Führungsplatten geführt ist.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe eines Schaffens einer
Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung,
die eine verbesserte Sondierungsgenauigkeit, eine verbesserte Unsauber-Testbarkeit
und eine verbesserte Feinabstand-Sondierungsfähigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Testhalterung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch ein Lesen der folgenden genaueren Beschreibung
der Erfindung klarer, die in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen
vorgelegt ist, in denen:
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1 eine
weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Kurzdraht-Testhalterung
zeigt;
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2 eine
weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Ultraausrichtungstesthalterung
zeigt;
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3 eine
weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Geführte-Sonde-Schutzplatte
zeigt;
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4 eine
weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Unbestückte-Platine-Verschieber-Testhalterung
zeigt;
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5 eine
weggeschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
zeigt, die für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
sind;
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6 eine
weggeschnittene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
zeigt, die nützlich für das Verständnis der
vorliegenden Erfindung ist;
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7 eine
weggeschnittene Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
zeigt, die nützlich für das Verständnis der
vorliegenden Erfindung ist; und
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8 eine
weggeschnittene Ansicht eines fünften
und sechsten Ausführungsbeispiels
einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
zeigt, die nützlich
für das
Verständnis
der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Mit
Bezug auf das schematische Blockdiagramm von 5 sind ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, gezeigt. Die Testhalterung des ersten Ausführungsbeispiels weist zwei
Hauptanordnungen auf. Die erste Anordnung 540 ist eine
Verschieberhalterung, die eine Reihe von vertikal beabstandeten
und parallelen Führungsplatten 516 aufweist,
die durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zusammenhalten, parallel
getragen sind. Die schiefen Sonden 526 befinden sich an
einer ersten Seite der Verschieberhalterung 540 in Ausrichtung
mit Testzielen (Testzielobjekten) 520 einer gedruckten
Schaltungsplatine 518. Die schiefen Sonden 526 befinden sich
an einer zweiten Seite der Verschieberhalterung 540 in
Ausrichtung mit Federsonden 514 an einer ersten Seite einer
Sondenbefestigungsplatte 524. Die langen, schiefen Sonden 526 werden
verwendet, um einen einfachen Übergang
von den Zielobjekten 520 mit feinem Abstand an dem Testobjekt 518 und Zielobjekten
(den Federsonden 514) mit größerem Abstand an der Sondenbefestigungsplatte 524 zu
ermöglichen.
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Sondenbefestigungsplatten
sind auf dem Gebiet gut bekannt; eine derartige Platte ist eine
Sondenbefestigungsplatte, die aus einem glasverstärkten Epoxid
hergestellt ist. Persönlichkeitsanschlussstifte
(Messfunktionsanschlussstifte) 528 sind an einer zweiten
Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 eingebettet und
die Persönlichkeitsanschlussstifte sind
durch Drähte 530 elektrisch
mit den Federsonden 514 verbunden. Die Drahtwickelstützen 532 der Persönlichkeitsanschlussstifte 528 durchlaufen
Löcher
in einer Ausrichtungsplatte 534, um einen Kontakt mit Schnittstellensonden 500 zu
dem Tester (nicht gezeigt) herzustellen. Die Schnittstellensonden 500 des
Testers befinden sich in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten
Muster. Die Ausrichtungsplatte 534 richtet die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 aus,
um der vorbestimmten Position der Schnittstellensonden 500 zu
entsprechen. Die zweite Hauptanordnung 542 des ersten Ausführungsbeispiels
ist die Einheit der Sondenbefestigungsplatte 524, die Federsonden 514 und
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 und
die Ausrichtungsplatte 543 enthält, die die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 mit den
Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Eine
genaue Ausrichtung der Testhalterung ist für einen zuverlässigen Betrieb
wesentlich. Eine Ausrichtung für
die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu der Verschieberhalterung 540 wird
mittels Bearbeitungsstiften (nicht gezeigt) beibehalten, was auf dem
Gebiet eines Platinentests gut bekannt ist. Eine Ausrichtung zwischen
der Verschieberhalterung 540 und der Sondenbefestigungsplatte 524 wird
mittels Ausrichtungsstiften (nicht gezeigt) oder einer anderen bekannten
Einrichtung beibehalten. Eine Ausrichtung zwischen der Ausrichtungsplatte 534 und den
Schnittstellensonden 500 ist durch die Befestigungs- und
Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet eines Bestückte-Platine-Tests
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 540 wird
an der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 542 befestigt.
Die gesamte Halterung, die die Verschieberhalterung 540 und
die Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 542 umfasst,
wird dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die getestet werden soll,
an der Verschieberhalterungsanordnung 540 mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) platziert. Die Testziele 520 der bestückten gedruckten
Schaltungsplatine 518 werden dann in Kontakt mit den schiefen
Sonden 526 der Verschieberhalterungsanordnung 540 durch irgendeine
von mehreren bekannten Einrichtungen gebracht, einschließlich einer
Vakuum-, pneumatischen oder mechanischen Betätigungseinrichtung. Wenn die
gedruckte Schaltungsplatine 518 zu dem Tester (nicht gezeigt)
hin gezogen wird, sind die schiefen Sonden 526 zwischen
den Testzielen 520 der gedruckten Schaltungsplatine 518 und
den Federsonden 514 sandwichartig angeordnet, wobei so ein
guter Kontakt mit niedrigem Widerstandswert zwischen den Spitzen
der schiefen Sonden 526 und den Testzielen 520 hergestellt
ist. Die Federkraft der Federsonden 514 hilft, dass die
Spitzen der schiefen Sonden 526 einen guten Kontakt mit
den Testorten 520 herstellen, selbst falls ein Flussrest
auf Grund aktueller, unsauberer Bestückte-Platine-Herstellungsprozesse
an der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist. Sobald ein elektrischer
Kontakt zwischen dem DUT und den schiefen Sonden 526 eingerichtet ist,
kann ein schaltungsinternes oder ein Funktionstesten beginnen.
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Die
Testhalterung des zweiten Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, weist zwei Hauptanordnungen auf. Die erste Anordnung 546 ist
eine Verschieberhalterung, die eine Reihe von vertikal beabstandeten und
parallelen Führungsplatten 516 aufweist,
die durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zusammenhalten, parallel
getragen sind. Die Halterung 546 umfasst ein Array von
Verschieberstiften, wie beispielsweise die schiefen Sonden 526,
die sich durch Führungslöcher in
den Verschieberplatten 516 erstrecken. Die schiefen Sonden 526 befinden
sich an einer ersten Seite der Verschieberhalterung in Ausrichtung
mit Testzielen 520 an der gedruckten Schaltungsplatine 518.
Die schiefen Sonden 526 befinden sich an einer zweiten
Seite der Verschieberhalterung 546 in Ausrichtung mit doppelköpfigen Federsonden 508 an
einer ersten Seite einer Sondenbefestigungsplatte 506.
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Die
doppelköpfigen
Federsonden 508 erstrecken sich durch eine zweite Seite
der Sondenbefestigungsplatte 506 und stellen einen elektrischen
Kontakt mit Kontaktanschlussflächen 512 an
einer gedruckten Schaltungsplatine mit drahtloser Schnittstelle
(WIPCB = wireless Interface printed circuit board) 502 her.
Die Kontaktanschlussflächen 512 an der
ersten Seite der PCB 502 sind elektrisch mit Kontaktzielen 504 an
einer zweiten Seite der PCB 502 verbunden. Die Kontaktziele 504 an
der zweiten Seite der Drahtlosschnittstellen-PCB 502 sind
strukturiert, um Schnittstellensonden 500 des Testers (nicht gezeigt)
zu entsprechen. Die Schnittstellensonden 500 des Testers
sind in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten Muster. Die
Drahtlos- schnittstellen-PCB 502 ermöglicht,
dass die doppelseitigen Federsonden 508 mittels Kupferleiterbahnen
von den Kontaktanschlussflächen 512,
die den Positionen der doppelköpfigen
Federsonden 508 entsprechen, zu Kontaktzielen 504,
die den Positionen der Schnittstellensonden 500 des Testers
entsprechen, vorbestimmten Positionen der Schnittstellensonden 500 entsprechen.
Die zweite Hauptanordnung 548 des zweiten Ausführungsbeispiels,
das für das
Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich ist,
ist die Einheit der Sondenbefestigungsplatte 506, die die
doppelseitigen Federsonden 508 und die Drahtlosschnittstellen-PCB 502 enthält, die
die doppelseitigen Federsonden 508 mit den Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Eine
Ausrichtung der gedruckten Schaltungsplatine 518 mit der
Verschieberhalterung 546 ist mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) beibehalten, was auf dem Gebiet eines Platinentests
gut bekannt ist. Eine Ausrichtung zwischen der Verschieberhalterung 546 und
der Sondenbefestigungsplatte ist mittels Ausrichtungsstiften (nicht
gezeigt) oder einer anderen bekannten Einrichtung beibehalten. Eine
Ausrichtung zwischen der Sondenbefestigungsplatte 506 und
der Drahtlosschnittstellen-PCB 502 ist mittels Ausrichtungsstiften
(nicht gezeigt) oder durch eine andere bekannte Einrichtung beibehalten.
Eine Ausrichtung zwischen der Drahtlosschnittstellen-PCB 502 und
den Schnittstellensonden 500 ist durch eine Befestigungs-
und Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet eines Bestückte-Platine-Tests
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 546 wird
an der Sondenbefestigungsplatten-/Schnittstellen-PCB-Anordnung 548 befestigt.
Die gesamte Halterung, die die Verschieberanordnung 546 und
die Sondenbefestigungsplatten-/Schnittstellen-PCB-Anordnung 548 umfasst,
wird dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die ge testet werden soll,
an der Verschieberhalterungsanordnung 546 mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) platziert. Die Testziele 520 der bestückten gedruckten
Schaltungsplatine 518 werden dann durch irgendeine von
mehreren bekannten Einrichtungen, einschließlich einer Vakuum-, pneumatischen
oder mechanischen Betätigungseinrichtung,
zu dem Tester hin gebracht. Wenn die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu
dem Tester hin gezogen wird, sind die schiefen Sonden 526 zwischen den
Testzielen 520 der gedruckten Schaltungsplatine 518 und
den doppelköpfigen
Federsonden 508 sandwichartig angeordnet, wobei so ein
guter Kontakt mit niedrigem Widerstandswert zwischen den Spitzen der
schiefen Sonden 526 und den Testzielen 520 hergestellt
ist. Die Federkraft der doppelköpfigen
Federsonden 508 hilft, dass die Spitzen der schiefen Sonden 526 einen
guten Kontakt mit den Testorten 520 herstellen, selbst
falls ein Flussrest auf Grund aktueller, unsauberer Gedruckte-Platine-Herstellungsprozesse
an der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist.
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Mit
Bezug auf das schematische Blockdiagramm von 6 ist ein
drittes Ausführungsbeispiel einer
Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
gezeigt, das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist. Die meisten der Komponenten und Merkmale von 6 sind
den Komponenten und Merkmalen von 5 ähnlich,
sind mit den gleichen Nummern wie in 5 nummeriert
und sind nicht erneut erläutert.
Der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsbeispielen von 5 und den
Ausführungsbeispielen
von 6 besteht in den unterschiedlichen Typen von Testsonden,
die verwendet werden, wie es unten erläutert wird.
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Die
Testhalterung des dritten Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, weist zwei Hauptanordnungen auf. Die erste Anordnung 640 ist
eine Verschieberhalterung, ähnlich
der Anordnung 540 in 5, die eine Reihe
von vertikal beabstandeten und parallelen Führungsplatten 516 aufweist,
die durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zu sammenhalten, parallel
getragen sind. Die Halterung umfasst ferner ein Array von verschiedenen,
langen, schiefen oder vertikalen Testsonden, die sich durch Führungslöcher in
den Verschieberführungsplatten 516 erstrecken.
Die Testsonden befinden sich an einer ersten Seite der Verschieberhalterung 640 in Ausrichtung
mit Testzielen 520 der bestückten Schaltungsplatine 518.
Die Testsonden befinden sich an einer zweiten Seite der Verschieberhalterung 640 in Ausrichtung
mit Zielen mit größerem Abstand
an einer ersten Seite einer Sondenbefestigungsplatte 524.
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Persönlichkeitsanschlussstifte 528 sind
an einer zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 eingebettet
und die Persönlichkeitsanschlussstifte 528 sind
durch Drähte 530 mit
den verschiedenen Testsonden elektrisch verbunden. Die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 durchlaufen
Löcher
in einer Ausrichtungsplatte 534, um einen Kontakt mit Schnittstellensonden 500 zu dem
Tester (nicht gezeigt) herzustellen. Die Schnittstellensonden 500 des
Testers sind in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten
Muster. Die Ausrichtungsplatte 534 richtet die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 aus,
um der vorbestimmten Position der Schnittstellensonden 500 zu
entsprechen. Die zweite Hauptanordnung 642 des dritten
Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, ist die Einheit der Sondenbefestigungsplatte 524,
die die verschiedenen Testsonden und Persönlichkeitsanschlussstifte 528 enthält, und
der Ausrichtungsplatte 534, die die Drahtwickelstützen 532 der Persönlichkeitsanschlussstifte 528 mit
den Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Auf
Begrenzt-Zugriff-Ziele 520 wird durch irgendeinen von verschiedenen
Typen langer, schiefer oder vertikaler Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 zugegriffen,
die sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516 erstrecken.
Die langen Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 werden
verwendet, um einen leichten Übergang von
den Zielen 520 mit feinem Abstand an dem Testobjekt 518 und
Zielen mit größerem Abstand
an der Sondenbefestigungsplatte 524 zu ermöglichen,
die verwendet werden, um die Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 mit
den Persönlichkeitsanschlussstiften 528 in der
Sondenbefestigungsplatte 524 elektrisch zu verbinden. Sondenbefestigungsplatten
sind auf dem Gebiet gut bekannt; eine derartige Platte ist eine glasverstärkte Epoxidsondenbefestigungsplatte.
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Eine
Langsockel-Federtestsonde 600 umfasst einen Kolben 602,
der sich von einem sehr langen Sockel/einer sehr langen Trommel
erstreckt, der/die vertikal oder in einem Winkel in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert
ist und sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516 erstreckt.
Pressringe 676 können
an der Basis des Sockels positioniert sein, der in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert
ist. Die Pressringe 676 helfen, den Sockel der Testsonde 600 sicher
in der Sondenbefestigungsplatte 524 zu halten. Die Spitze
des Kolbens 602 entspricht der Position eines entsprechenden Testziels 520 bei
dem DUT 518. Der lange Sockel der Testsonde 600 enthält eine
Federkrafteinrichtung, um die Spitze des Kolbens 602 in
einem Kompressionskontakt mit einem entsprechenden Testziel 520 des
DUT 518 zu halten, wenn das DUT 518 in einen Kompressionskontakt
mit demselben gebracht ist. Eine Drahtwickelstütze 678 der Testsonde 600 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von einer einer
ersten Seite zugewandten Verschieberhalterung 640 zu einer
einer zweiten Seite zugewandten Ausrichtungsplatte 534.
Die Drahtwickelstütze 678 der
Testsonde 600 ist mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch
mit einem entsprechenden Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden. Ferner
kann der Sockel der Testsonde 600 bei spezifischen vorbestimmten
Tiefen innerhalb der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert
sein, um eindeutige Sonden- und Zielgeometrien und -höhen aufzunehmen.
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Eine
Kurzsockel-Federtestsonde 604 umfasst einen sehr langen
Kolben, der sich von einem kurzen Sockel/einer kurzen Trommel 606 erstreckt, der/die
vertikal in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert
ist. Der Kolben kann vertikal oder in einem Winkel mit Bezug auf
den Sockel 606 sitzen. Der Kolben der Testsonde 604 erstreckt
sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516.
Die Spitze der Testsonde 604 entspricht der Position eines
entsprechenden Testziels 520 an dem DUT 518. Pressringe 680 helfen,
den Sockel 606 sicher in der Sondenbefestigungsplatte 524 befestigt
zu halten. Eine Drahtwickelstütze 682 des
Sockels 606 erstreckt sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von
der ersten Seite zu der zweiten Seite. Die Drahtwickelstütze 682 der
Testsonde 604 ist mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch
mit einem entsprechenden Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
Der Sockel 606 enthält
eine Federkrafteinrichtung, um die Spitze des Kolbens in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 zu halten, wenn das
DUT 518 in eine Ineingriffnahme mit demselben gebracht
ist. Ferner kann der Sockel 606 der Testsonde 604 bei
spezifischen vorbestimmten Tiefen innerhalb der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert sein,
um eindeutige Sonden- und Zielgeometrien und -höhen aufzunehmen.
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Eine
Testsonde 608 umfasst einen festen Kolben, der sich von
innerhalb einer selbstbetätigenden
Federsonde erstreckt, die einen Sockel/eine Trommel 610 mit
einer Federkrafteinrichtung im Inneren desselben/derselben umfasst.
Die Testsonde 608 sitzt auf einem entsprechenden Persönlichkeitszapfen 672,
der in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert ist.
Der feste Kolben erstreckt sich durch Löcher in den Führungsplatten 516.
Die Spitze des Kolbens entspricht der Position eines entsprechenden Testziels 520 an
dem DUT 518. Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite, die der Verschieberhalterung 640 zugewandt ist,
zu einer zweiten Seite, die der Ausrichtungsplatte 534 zuge wandt ist.
Der Persönlichkeitszapfen 672 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit dem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 612 umfasst einen Kolben 614, der sich
von einem langen Sockel erstreckt, der ein flaches, abgerundetes
oder zugespitztes Ende 684 aufweist, das auf einem entsprechenden
Kurzdraht-Persönlichkeitszapfen 672 sitzt.
Der lange Sockel erstreckt sich durch Löcher in den Führungsplatten 516.
Die Spitze des Kolbens 614 entspricht der Position eines
entsprechenden Testziels 520 an dem DUT 518. Der
lange Sockel umfasst eine Federeinrichtung, die die Spitze des Kolbens 614 in
einem Kompressionskontakt mit dem entsprechenden Testziel 520 hält, wenn
das DUT 518 in einen Kontakt mit derselben gebracht ist.
Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite zu der zweiten Seite. Der Persönlichkeitszapfen 672 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit einem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 620 umfasst einen langen Kolben, der sich von
einer ersten Seite eines doppelseitigen Sockels/einer doppelseitigen
Trommel 616 durch die Führungsplatten 516 erstreckt.
Die Testsonde 620 umfasst ferner einen kurzen Kolben 618, der
sich von einer zweiten Seite des doppelköpfigen Sockels 616 erstreckt
und auf einem entsprechenden Kurzdraht-Persönlichkeitszapfen 672 sitzt.
Der doppelköpfige
Sockel 616 umfasst eine Federkrafteinrichtung, die die
Spitze des Kolbens der Testsonde 620 in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 und die Spitze des
Kolbens 618 in einem Kompressionskontakt mit einem Persönlichkeitszapfen 672 hält, wenn
das DUT 518 in einen Kontakt mit denselben gebracht ist.
Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite zu der zweiten Seite. Der Persön lichkeitszapfen 672 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit einem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 622 umfasst einen festen Kolben, der sich von
innerhalb eines Waffelende-Sockels/einer Waffelende-Trommel 624 erstreckt,
die auf einer Persönlichkeitsstütze 674 liegt,
die in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert ist.
Der Waffelende-Sockel 624 umfasst eine Federkrafteinrichtung
zum Halten der Spitze des Kolbens in einem Kompressionskontakt mit
einem entsprechenden Testziel 520, wenn das DUT 518 in
einen Kontakt mit derselben gebracht ist. Die Persönlichkeitsstütze 674 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite, die der Verschieberhalterung 640 zugewandt ist,
zu einer zweiten Seite, die der Ausrichtungsplatte 534 zugewandt
ist. Die Persönlichkeitsstütze 674 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit dem entsprechenden
Persönlichkeitsanschlussstift 528 derselben
an der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 626 umfasst eine feste Sonde, die auf einer Federsonde 638,
die in der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert ist,
liegt und durch dieselbe betätigt
ist. Die Federsonde 638 enthält eine Federkrafteinrichtung
zum Halten der Spitze der festen Sonde in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520, wenn das DUT 518 in einen
Kontakt mit derselben gebracht ist. Die Federsonde 638 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite, die der Verschieberhalterung 640 zugewandt ist,
zu einer zweiten Seite, die der Ausrichtungsplatte 534 zugewandt ist.
Die Federsonde 638 ist mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch
mit dem entsprechenden Persönlichkeitsanschlussstift 528 derselben
an der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden. Die
Federsonde 638 kann ferner Pressringe umfassen, wie es oben
mit Bezug auf die Testsonden 600 und 604 beschrieben
ist.
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Eine
Testsonde 650 umfasst einen festen Kolben mit einer eingebauten
Feder 636. Die Testsonde 650 ist eine einzige
Einheit und derselben fehlt ein Gehäuse oder ein Sockel. Die Testsonde 650 sitzt auf
einem entsprechenden Kurzdraht-Persönlichkeitszapfen 672 und
erstreckt sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516.
Eine Spitze der Testsonde 650 ist durch die Federkraft
der Feder 636 in einem Kompressionskontakt mit einem entsprechenden Testziel 520 des
DUT 518 gehalten, wenn das DUT 518 in einen Kontakt
mit derselben gebracht ist. Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite zu der zweiten Seite. Der Persönlichkeitszapfen 672 ist
durch eine Drahtwickelung 530 elektrisch mit einem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 652 umfasst einen Kolben 654, der sich
von einer ersten Seite eines langen, doppelseitigen Sockels erstreckt.
Die Testsonde 652 umfasst ferner einen kurzen Kolben 686,
der sich von einer zweiten Seite des doppelseitigen Sockels erstreckt
und auf einem entsprechenden Persönlichkeitszapfen 672 sitzt.
Der doppelseitige Sockel umfasst eine Federkrafteinrichtung, die
die Testsonde 652 kompressionsmäßig zwischen dem Testziel 520 und
dem Persönlichkeitszapfen 672 hält, wenn
das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite zu der zweiten Seite. Der Persönlichkeitszapfen 672 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit einem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 656 umfasst eine feste Sonde, die auf einer Federsonde 658 liegt,
die auf einem entsprechenden Persön lichkeitszapfen 672 liegt.
Es ist zu beachten, dass, da weder die feste Sonde noch die Federsonde 658 in
der Sondenbefestigungsplatte 524 installiert sind, sich
die feste Sonde durch zumindest zwei Führungsplatten 516 erstrecken
muss und sich die Federsonde 658 durch zumindest zwei Führungsplatten 516 erstrecken
muss, um die Position der Testsonde 656 wirksam beizubehalten.
Die Spitze der festen Sonde der Testsonde 656 ist durch
die Federkraft der Federsonde 658 in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 gehalten, wenn das
DUT 518 in einen Kontakt mit derselben gebracht ist. Der
Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 von der ersten
Seite zu der zweiten Seite. Der Persönlichkeitszapfen 672 ist
mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit einem Persönlichkeitsanschlussstift 528 an
der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 verbunden.
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Eine
Testsonde 660 umfasst einen Kolben 662, der sich
von einer ersten Seite eines langen Sockels erstreckt. Die Testsonde 660 umfasst
ferner ein Drahtwickelende 688, das sich von einer zweiten
Seite des Sockels erstreckt und auf einem entsprechenden Persönlichkeitszapfen 672 sitzt.
Der Sockel umfasst eine Federkrafteinrichtung, die die Testsonde 660 kompressionsmäßig zwischen
dem Testziel 520 und dem Kontaktpersönlichkeitszapfen 672 hält, wenn
das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Der Persönlichkeitszapfen 672 erstreckt
sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 und ist mittels
einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit dem Persönlichkeitsanschlussstift 528 verbunden.
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Eine
Testsonde 664 umfasst eine flexible, feste Sonde, die sich
durch Löcher
in den Führungsplatten 516 erstreckt.
Die Testsonde 664 weist ein erstes Ende, das ein entsprechendes
Testziel 520 an dem DUT 518 berührt, und
ein zweites Ende auf, das einen entsprechenden Persönlichkeitszapfen 672 an der
Sondenbefestigungsplatte 524 berührt. Die Löcher in den Führungsplatten 516 sind
an vorbestimmten Positionen posi tioniert, derart, dass, wenn sich die
Testsonde 664 in einem Kompressionskontakt mit einem entsprechenden
Testziel 520 des DUT 518 und einem entsprechenden
Persönlichkeitszapfen 672 der
Sondenbefestigungsplatte 524 befindet, sich die Testsonde 664 kompressionsmäßig biegt,
aber einen Kontakt mit dem entsprechenden Testziel 520 und
dem Persönlichkeitszapfen 672 derselben
beibehält.
Der Persönlichkeitszapfen 672 der
Testsonde 664 erstreckt sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 und
ist mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit dem
entsprechenden Persönlichkeitsanschlussstift 528 derselben
verbunden.
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Eine
Testsonde 690 umfasst eine lange, feste Sonde, die eine
Spitze an einem ersten Ende, die ein entsprechendes Testziel 520 an
dem DUT 518 berührt,
und eine Kugel 692 an einem zweiten Ende aufweist, die
mit einem Kolben 694 einer Federsonde 696 zusammenpasst,
die in der Sondenbefestigungsplatte 524 befestigt ist.
Die Federsonde 696 enthält
eine Federkrafteinrichtung, um die Spitze der Sonde in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 zu halten, wenn das
DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben gebracht
ist. Die Federsonde 696 erstreckt sich durch die Sondenbefestigungsplatte 524 und
ist mittels einer Drahtwickelung 530 elektrisch mit dem
entsprechenden Persönlichkeitsanschlussstift 528 derselben verbunden.
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Die
Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 befinden sich
an der ersten Seite der Verschieberhalterung 640 in einer
Ausrichtung mit Testzielen 520 der zu testenden bestückten Schaltungsplatine 518.
Die Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 befinden
sich an der zweiten Seite der Verschieberhalterung 640 in
Ausrichtung mit Testzielen mit größerem Abstand.
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Eine
Ausrichtung des DUT 518 mit der Verschieberhalterung 640 ist
mittels Bearbeitungsstiften (nicht gezeigt) beibe halten, was auf
dem Gebiet eines Platinentests gut bekannt ist. Eine Ausrichtung zwischen
der Verschieberhalterung 518 und der Sondenbefestigungsplatte 524 ist
mittels Ausrichtungsstiften (nicht gezeigt) oder einer anderen bekannten Einrichtung
beibehalten. Eine Ausrichtung zwischen der Ausrichtungsplatte 534 und
den Schnittstellensonden 500 ist durch die Befestigungs-
und Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet eines Bestückte-Platine-Tests
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 640 wird
an der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 642 befestigt.
Die gesamte Halterung, die die Verschieberhalterung 640 und
die Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 642 umfasst,
wird dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die getestet werden soll,
mittels Bearbeitungsstiften (nicht gezeigt) an der Verschieberhalterungsanordnung 640 platziert.
Die Testziele 520 der bestückten gedruckten Schaltungsplatine 518 werden
dann durch irgendeine von mehreren bekannten Einrichtungen, einschließlich einer
Vakuum-, pneumatischen oder mechanischen Betätigungseinrichtung, in Kontakt
mit den Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 der
Verschieberhalterungsanordnung 640 gebracht.
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Wenn
die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu dem Tester (nicht
gezeigt) hin gezogen wird, sind die Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 zwischen
den Testzielen 520 des DUT 518 und der Sondenbefestigungsplatte 524 sandwichartig
angeordnet, wobei so ein guter Kontakt mit niedrigem Widerstandswert
zwischen den Spitzen der Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 und
den Begrenzt-Zugriff-Testzielen 520 hergestellt ist.
Die Wischhandlung der Spitzen der schiefen Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 über die
Ziele 520 und die Federkraft der verschiedenen Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 hilft,
dass die Spitzen der Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690 einen
guten Kontakt mit den Testzielen 520 herstellen, selbst
falls ein Flussrest auf Grund eines aktuellen, unsauberen Bestückte-Platine-Herstellungsprozesses
an der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist. Sobald ein elektrischer
Kontakt zwischen dem DUT und den verschiedenen, entsprechenden Testsonden
eingerichtet ist, kann ein schaltungsinternes oder ein Funktionstesten
beginnen.
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Es
gibt eigentlich zwei erwartete Verfahren, um einen vollständigen elektrischen
Kontakt zwischen den Testzielen und den Schnittstellensonden an
dem Tester einzuleiten. Ein Verfahren betrifft ein Platzieren des
DUT 518 direkt an den Spitzen der Testsonden und ein anschließendes Drücken des DUT 518 und
der Führungsplatten 522 zu
der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 642 hin,
wobei die Verschieberhalterungseinheit 640 und die Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplatteneinheit 642 der
Halterung mit Bearbeitungsstiften ausgerichtet sind, aber sich in
die vertikale Richtung mit Bezug zueinander bewegen können. Das
zweite Verfahren betrifft ein Platzieren des DUT 518 direkt
an den Spitzen der Testsonden und ein anschließendes Drücken des DUT 518 zu
der gesamten Halterung hin, wobei der Verschieberabschnitt 640 und
der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenabschnitt 642 durch
Abstandhalter (nicht gezeigt) fest aneinander gesichert sind. Wenn
das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit der Testhalterung
gebracht wird, behält
die Federkraft der verschiedenen Testsonden einen Kompressionskontakt
zwischen jeder der Testsonden und dem entsprechenden Testziel derselben
ungeachtet der variierenden Höhe
und Geometrien der unterschiedlichen Testziele 520 des
DUT 518 bei.
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Die
vorgeschlagene Testhalterung der vorliegenden Erfindung kann eine
Mischung von Standardzugriff- und Begrenzt-Zugriff-Zielen 534 sondieren. Lange,
schiefe oder vertikale Testsonden 600, 604, 608, 612, 620, 622, 626, 650, 652, 656, 660, 664 und 690,
Führungsplatten 522 und
eine begrenzte Sondenspitzenbewegung verbessern die Fähigkeit
der Testhalterung, kleine Ziele 520 mit feinem Abstand
zu sondieren. Persönlichkeitsanschlussstifte 528 und eine
Ausrichtungsplatte 534 liefern eine komplexe Testerressourcenzuteilung.
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Mit
Bezug auf 7 weist die Testhalterung des
vierten Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, zwei Hauptanordnungen auf. Die erste Anordnung 746 ist eine
Verschieberhalterung ähnlich
der Anordnung 546 in 5, die eine
Reihe von vertikal beabstandeten und parallelen Führungsplatten 516 aufweist,
die durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zusammenhalten, parallel
getragen sind. Die Halterung umfasst ferner ein Array von verschiedenen,
langen, schiefen oder vertikalen Testsonden, die sich durch Führungslöcher in
den Verschieberplatten 516 erstrecken. Die Testsonden befinden
sich an einer ersten Seite der Verschieberhalterung 746 in
Ausrichtung mit Testzielen 520 der bestückten Schaltungsplatine 518.
Die Testsonden befinden sich an einer zweiten Seite der Verschieberhalterung 746 in
Ausrichtung mit Kontaktanschlussflächen 512 mit größerem Abstand
an einer ersten Seite einer gedruckten Schaltungsplatine mit drahtloser
Schnittstelle (WIPCB) 502.
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Die
Kontaktanschlussflächen 512 an
der gedruckten Schaltungsplatine 502 mit drahtloser Schnittstelle
sind elektrisch mit Kontaktzielen 504 an einer zweiten
Seite der WIPCB 502 verbunden. Die Kontaktziele 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 sind strukturiert, um den
Schnittstellensonden 500 des Testers (nicht gezeigt) zu
entsprechen. Die Schnittstellensonden 500 des Testers sind
in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten Muster. Die WIPCB 502 ermöglicht,
dass die verschiedenen Begrenzt-Zugriff-Testsonden
mittels Leiterbahnen (nicht gezeigt) von den Kontaktanschlussflächen 512,
die den Positionen der Testsonden entsprechen, zu den Kontaktzielen 504,
die den Positionen der Schnittstellensonden 500 des Testers
entsprechen, vorbestimmten Positionen der Schnittstellensonden 500 entsprechen.
Die zweite Hauptanordnung 748 des vierten Ausführungsbeispiels,
das für das
Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich ist,
ist die gedruckte Schaltungsplatine 502 mit drahtloser
Schnittstelle, die die Begrenzt-Zugriff-Testsonden mit den Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Auf
die Begrenzt-Zugriff-Testziele 520 wird durch irgendeinen
von verschiedenen Typen langer, schiefer oder vertikaler Testsonden 708, 712, 720, 722, 750, 752, 756, 760 und 764 zugegriffen,
die sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516 erstrecken. Die
Testsonden 708, 712, 720, 722, 750, 752, 756, 760 und 764 werden
verwendet, um einen einfachen Übergang
von den Zielen 520 mit feinem Abstand an dem Testobjekt 518 zu
den Zielen 512 mit größerem Abstand
an der WIPCB 502 zu ermöglichen,
die über Kupferleiterbahnen
(nicht gezeigt) elektrisch mit Kontaktanschlussflächen 504 verbunden
sind.
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Eine
Testsonde 708 umfasst einen festen Kolben, der sich von
innerhalb einer selbstbetätigenden
Federsonde erstreckt, die einen Sockel 710 mit einer Federkrafteinrichtung
im Inneren desselben umfasst. Die Testsonde 708 sitzt auf
einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an der WIPCB 502.
Die Spitze des festen Kolbens der Testsonde 708 ist durch
die Federkrafteinrichtung in dem Sockel 710 in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 gehalten, wenn das
DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben gebracht
ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist
mittels einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) mit einem Testziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 712 umfasst einen Kolben 714, der sich
von einem langen Sockel erstreckt, der ein flaches, abgerundetes
oder zugespitztes Ende 784 aufweist, das auf einer entsprechenden
Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB sitzt. Der lange Sockel erstreckt sich durch Löcher in
den Führungsplatten 516.
Eine Spitze des Kolbens 714 entspricht der Position eines
entsprechenden Testziels 520 an dem DUT 518. Der
lange Sockel umfasst eine Federeinrichtung, die die Spitze des Kolbens 714 in
einem Kompressionskontakt mit dem entsprechenden Testziel 520 hält, wenn
das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Eine Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Testziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 720 umfasst einen langen Kolben, der sich durch
die Führungsplatten 516 von einer
ersten Seite des doppelköpfigen
Sockels/der doppelköpfigen
Trommel 716 erstreckt. Die Testsonde 720 umfasst
ferner einen kurzen Kolben 718, der sich von einer zweiten
Seite des doppelköpfigen
Sockels 716 erstreckt und auf einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB sitzt. Der doppelköpfige
Sockel 716 umfasst eine Federkrafteinrichtung, die die
Spitze des Kolbens der Testsonde 720 in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 und die Spitze des
Kolbens 718 in einem Kompressionskontakt mit der entsprechenden
Kontaktanschlussfläche 512 derselben
an der WIPCB 502 hält,
wenn das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit denselben
gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Kontaktziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 722 umfasst einen festen Kolben, der sich von
innerhalb eines Waffelende-Sockels/einer Waffelende-Trommel 724 erstreckt,
die auf einer Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB liegt. Der Waffelende-Sockel 724 umfasst eine
Federkrafteinrichtung zum Halten der Testsonde 722 in einem
Kompressionskontakt zwischen dem entsprechenden Testziel 520 derselben
und der entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an der WIPCB derselben,
wenn das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Kontaktziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 750 umfasst einen Kolben mit einer eingebauten
Feder 736. Die Testsonde 750 ist eine einzige
Einheit und derselben fehlt ein Gehäuse oder ein Sockel. Die Testsonde 750 sitzt
auf einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an der WIPCB 502 und
erstreckt sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516.
Die Testsonde 750 ist durch die Federkraft der Feder 736 in
einem Kompressionskontakt zwischen dem entsprechenden Testziel 520 des
DUT 518 derselben und der entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB 502 derselben gehalten, wenn das DUT 518 in
einen Kompressionskontakt mit derselben gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist
mittels einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem
Testziel 504 an der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 752 umfasst einen Kolben 754, der sich
von einer ersten Seite eines langen, doppelköpfigen Sockels erstreckt. Die
Testsonde 752 umfasst ferner einen kurzen Kolben 786,
der sich von einer zweiten Seite des doppelköpfigen Sockels erstreckt und
auf einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an der WIPCB 502 sitzt.
Der doppelköpfige
Sockel umfasst eine Federkrafteinrichtung, die die Testsonde 752 kompressionsmäßig zwischen
dem entsprechenden Testziel 520 derselben und der entsprechenden
Kontaktanschlussfläche 512 derselben
an der WIPCB 502 hält,
wenn das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Testziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 756 umfasst einen festen Kolben, der auf einer
Federsonde 758 liegt, die auf einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB 502 liegt. Es ist zu beachten, dass sowohl die
feste Sonde als auch die Federsonde 758 sich durch zumindest
zwei Führungsplatten 516 erstrecken
müssen,
um die Position der Testsonde 756 sicher beizubehalten.
Die Spitze der festen Sonde der Testsonde 756 ist durch
die Federkraft der Federsonde 758 in einem Kompressionskontakt
mit einem entsprechenden Testziel 520 gehalten, wenn das DUT 518 in
einen Kompressionskontakt mit derselben gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Kontaktziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 760 umfasst einen Kolben 762, der sich
von einer ersten Seite eines langen Sockels erstreckt. Die Testsonde 760 umfasst
ferner ein Drahtwickelende 788, das sich von einer zweiten
Seite des Sockels erstreckt und auf einer entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an
der WIPCB 502 sitzt. Der Sockel umfasst einen Federkraftmechanismus,
der die Testsonde 760 kompressionsmäßig zwischen dem entsprechenden
Testziel 520 derselben und der entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 derselben
an der WIPCB 502 hält,
wenn das DUT 518 in einen Kompressionskontakt mit derselben
gebracht ist. Die Kontaktanschlussfläche 512 ist mittels
einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem Kontaktziel 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Eine
Testsonde 764 weist eine flexible, feste Sonde auf, die
sich durch Löcher
in den Führungsplatten 516 erstreckt.
Die Testsonde 764 weist ein erstes Ende, das das entsprechende
Testziel 520 derselben an dem DUT 518 berührt, und
ein zweites Ende auf, das die entsprechende Kontaktanschlussfläche 512 derselben
an der WIPCB 502 berührt.
Die Löcher
in den Führungsplatten 516 sind
an vorbestimmten Positionen positioniert, derart, dass, wenn sich
die Testson de 764 in einem Kompressionskontakt mit dem
entsprechenden Testziel 520 derselben des DUT 518 und
der entsprechenden Kontaktanschlussfläche 512 an der WIPCB 502 befindet,
sich die Testsonde 764 kompressionsmäßig biegt, aber einen Kontakt
mit dem entsprechenden Testziel 520 und der entsprechenden
Kontaktanschlussfläche 512 derselben
beibehält.
Die Kontaktanschlussfläche 512 ist
mittels einer Kupferleiterbahn (nicht gezeigt) elektrisch mit einem
Testziel 504 an der zweiten Seite der WIPCB 502 verbunden.
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Es
ist zu beachten, das andere Typen von Testsonden in Verbindung mit
dem vierten Ausführungsbeispiel
verwendet werden können,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist. Das vierte Ausführungsbeispiel,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, bezieht sich grundlegend auf lange, schiefe oder vertikale,
selbstbetätigende
Federsonden, die durch Führungsplatten 516 geführt sind,
und ein Herstellen eines elektrischen Kontakts mit Testerschnittstellensonden 500 mittels
Kontaktanschlussflächen 512, Drahtleiterbahnen
(nicht gezeigt) und Kontaktzielen 504 einer gedruckten
Schaltungsplatine 502 mit drahtloser Schnittstelle.
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Eine
Ausrichtung der gedruckten Schaltungsplatine 518 mit der
Verschieberhalterung 746 wird mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) beibehalten, was auf dem Gebiet eines Platinentests
gut bekannt ist. Eine Ausrichtung zwischen der Verschieberhalterung 746 und
der Drahtlosschnittstellen-PCB 502 ist mittels Ausrichtungsstiften
(nicht gezeigt) oder einer anderen bekannten Einrichtung beibehalten.
Eine Ausrichtung zwischen der drahtlosen Ausrichtungs-PCB 502 und
den Schnittstellensonden 500 ist durch eine Befestigungs-
und Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet von Bestückte-Platine-Testern
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 746 wird
an der WIPCB-Anordnung 748 befestigt. Die gesamte Halterung,
die die Verschieberanord nung 746 und die WIPCB-Anordnung 748 umfasst,
wird dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die getestet werden soll,
mittels Bearbeitungsstiften (nicht gezeigt) an der Verschieberhalterungsanordnung 746 platziert.
Die Testziele 520 der bestückten gedruckten Schaltungsplatine 518 werden
dann durch irgendeine von mehreren bekannten Einrichtungen, einschließlich einer
Vakuum-, pneumatischen oder mechanischen Betätigungseinrichtung, zu dem
Tester hin gebracht. Wenn die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu
dem Tester hin gezogen wird, sind die Testsonden zwischen den Testzielen 520 der
gedruckten Schaltungsplatine 518 und den Kontaktanschlussflächen 512 der
WIPCB 502 sandwichartig angeordnet, wobei so ein guter
Kontakt mit niedrigem Widerstandswert zwischen den Spitzen der Testsonden
und den Testzielen 520 hergestellt ist. Die Wischhandlung
der Spitzen der verschiedenen schiefen Testsonden über die
Testziele 520 und die Federkraft der Testsonden helfen,
dass die Spitzen der Testsonden einen guten Kontakt mit den Testorten 520 herstellen,
selbst falls ein Flussrest auf Grund aktueller, unsauberer Bestückte-Platine-Herstellungsprozesse an
der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist.
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Mit
Bezug auf das schematische Blockdiagramm von 8 sind ein
fünftes
und ein sechstes Ausführungsbeispiel
einer Bestückte-Platine-Geführte-Sonde-Testhalterung
gezeigt, die für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
sind. Die meisten der Komponenten und Merkmale von 8 sind
den Komponenten und Merkmalen von 5, 6 und 7 oben ähnlich und
sind mit den gleichen Nummern nummeriert. Die Hauptunterschiede
zwischen den Ausführungsbeispielen
von 8 und 5, 6 und 7 werden
unten erläutert.
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Die
Testhalterung des fünften
Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, weist drei Hauptanordnungen auf. Die erste Hauptanordnung 840 ist
eine Verschieberhalterung, die eine Reihe von ver tikal beabstandeten
und parallelen Führungsplatten 516 aufweist, die
durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zusammenhalten, parallel
getragen sind. Die Halterung umfasst ferner ein Array von schiefen
Sonden 526, die sich durch Führungslöcher in den Verschieberführungsplatten 516 erstrecken. Die
schiefen Sonden 526 befinden sich an einer ersten Seite
der Verschieberhalterung 840 in Ausrichtung mit Testzielen 520 einer
bestückten
Schaltungsplatine 518. Die schiefen Sonden 526 befinden
sich an einer zweiten Seite der Verschieberhalterung 840 in
Ausrichtung mit doppelköpfigen
Federsonden 854 an einer ersten Seite einer Universalschnittstellenplatte 852.
Die langen, schiefen Sonden 526 werden verwendet, um einen
einfachen Übergang
von den Zielen 520 mit feinem Abstand an dem Testobjekt 518 und
Zielen mit größerem Abstand
(den doppelköpfigen
Federsonden 854) an der Universalschnittstellenplatte 852 zu
ermöglichen,
wobei die zweite Hauptanordnung 850 des fünften Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, die Universalschnittstellenplatte 852 ist.
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Die
doppelköpfigen
Federsonden 854 erstrecken sich durch eine zweite Seite
der Universalschnittstellenplatte 852 und stellen einen
elektrischen Kontakt mit entweder Persönlichkeitsstützen 856 oder
Persönlichkeitszapfen 858 her,
die in der Sondenbefestigungsplatte 524 befestigt sind.
Sondenbefestigungsplatten sind auf dem Gebiet gut bekannt; eine
derartige Platte ist eine Sondenbefestigungsplatte, die aus einem
glasverstärkten
Epoxid hergestellt ist. Die Persönlichkeitsstützen 856 und die
Persönlichkeitszapfen 858 erstrecken
sich hindurch zu einer zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524.
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Persönlichkeitsanschlussstifte 528 sind
an der zweiten Seite der Sondenbefestigungsplatte 524 eingebettet
und die Persönlichkeitsanschlussstifte 528 sind
elektrisch mit zumindest einer der Persönlichkeitsstützen 856 oder
der Persönlichkeitszapfen 858 durch
kurze Drähte 530 verbunden.
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Die
Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 durchlaufen
Löcher
in einer Ausrichtungsplatte 534, um einen Kontakt mit Schnittstellensonden 500 des
Testers (nicht gezeigt) herzustellen. Die Schnittstellensonden 500 des
Testers sind in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten
Muster. Die Ausrichtungsplatte 534 richtet die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 aus,
um der vorbestimmten Position der Schnittstellensonden 500 zu
entsprechen. Die dritte Hauptanordnung 842 des fünften Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, ist die Einheit der Sondenbefestigungsplatte 524,
die die Persönlichkeitsstützen 856 und/oder
Persönlichkeitszapfen 858 und
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 enthält, und der
Ausrichtungsplatte 534, die die Drahtwickelstützen 532 der
Persönlichkeitsanschlussstifte 528 mit den
Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Eine
genaue Ausrichtung der Testhalterung ist für einen zuverlässigen Betrieb
wesentlich. Eine Ausrichtung der gedruckten Schaltungsplatine 518 mit
der Verschieberanordnung 840 ist mittels Bearbeitungsanschlussstiften
(nicht gezeigt) beibehalten, was auf dem Gebiet eines Platinentests
gut bekannt ist. Eine Ausrichtung zwischen der Verschieberhalterung 840,
der Universalschnittstellenplatte 852 und der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 842 ist
mittels Ausrichtungsstiften (nicht gezeigt) oder einer anderen bekannten
Einrichtung beibehalten. Eine Ausrichtung zwischen der Ausrichtungsplatte 534 und
den Schnittstellensonden 500 ist durch die Befestigungs-
und Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet eines Bestückte-Platine-Tests
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 840 wird
an der Universalschnittstellenplatte 852 befestigt, die
an der Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 542 befestigt
ist. Die gesamte Halterung, die die Verschieberhalterung 840,
die Universalschnittstellenplatte 852 und die Sondenbefestigungsplatten-/Ausrichtungsplattenanordnung 842 umfasst, wird
dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die getestet werden soll,
an der Verschieberhalterungsanordnung 840 mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) platziert. Die Testziele 520 der bestückten gedruckten
Schaltungsplatine 518 werden durch irgendeine von mehreren
bekannten Einrichtungen, einschließlich einer Vakuum-, pneumatischen
oder mechanischen Betätigungseinrichtung,
in Kontakt mit den schiefen Sonden 526 der Verschieberhalterungsanordnung 840 gebracht.
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Wenn
die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu dem Tester (nicht
gezeigt) hin gezogen wird, sind die schiefen oder vertikalen Sonden 526 zwischen den
Testzielen 520 der gedruckten Schaltungsplatine 518 und
den doppelköpfigen
Federsonden 854 sandwichartig angeordnet, wobei so ein
guter Kontakt mit niedrigem Widerstandswert zwischen den Spitzen der
schiefen Sonden 526 und den Testzielen 520 hergestellt
ist. Die Wischhandlung der Spitzen der schiefen, festen Sonden über die
Testziele 520 und die Federkraft der Federsonden 854 helfen,
dass die Spitzen der schiefen Sonden 526 einen guten Kontakt
mit den Testorten 520 herstellen, selbst falls ein Flussrest
auf Grund aktueller, unsauberer Bestückte-Platine-Herstellungsprozesse
an der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist. Sobald ein elektrischer
Kontakt zwischen dem DUT und den schiefen Sonden 526 eingerichtet
ist, kann ein schaltungsinternes oder ein Funktionstesten beginnen.
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Die
Testhalterung des sechsten Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, weist drei Hauptanordnungen auf. Die erste Anordnung 840 ist
eine Verschieberhalterung, die eine Reihe von vertikal beabstandeten
und parallelen Führungsplatten 516 aufweist,
die durch feste Stützen 522,
die die Halterung als eine feste Einheit zusammenhalten, parallel
getragen sind. Die Halterung 840 umfasst ferner ein Array
von Verschieberstiften, wie beispielsweise schiefe oder vertikale
Sonden 526, die sich durch Führungslöcher in den Verschieberplatten 516 erstrecken.
Die schiefen oder vertikalen Sonden 526 befinden sich an
einer ersten Seite der Verschieberhalterung in Ausrichtung mit Testzielen 520 an
der gedruckten Schaltungsplatine 518. Die schiefen oder vertikalen
Sonden 526 befinden sich an einer zweiten Seite der Verschieberhalterung 840 in
Ausrichtung mit doppelköpfigen
Federsonden 854 an einer ersten Seite einer Universalschnittstellenplatte 852.
Die zweite Hauptanordnung des sechsten Ausführungsbeispiels, das für das Verständnis der
vorliegenden Erfindung nützlich
ist, ist die Universalschnittstellenplatte 852.
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Die
doppelköpfigen
Federsonden 854 erstrecken sich durch eine zweite Seite
der Universalschnittstellenplatte 852 und stellen einen
elektrischen Kontakt mit Kontaktanschlussflächen 512 an einer
gedruckten Schaltungsplatine mit drahtloser Schnittstelle (WIPCB) 502 her.
Die Kontaktanschlussflächen 512 an
der ersten Seite der PCB 502 sind elektrisch mit Kontaktzielen 504 an
einer zweiten Seite der PCB 502 verbunden. Die Kontaktziele 504 an
der zweiten Seite der WIPCB 502 sind strukturiert, um Schnittstellensonden 500 des
Testers (nicht gezeigt) zu entsprechen. Die Schnittstellensonden 500 des
Testers sind in einem vorbestimmten, festen, regelmäßig beabstandeten
Muster. Die Drahtlosschnittstellen-PCB 502 ermöglicht mittels
Kupferleiterbahnen von den Kontaktanschlussflächen 512, die den
Positionen der doppelköpfigen
Federsonden 508 entsprechen, zu den Kontaktzielen 504,
die den Positionen der Schnittstellensonden 500 des Testers entsprechen,
dass die doppelköpfigen
Federsonden 854 den vorbestimmten Positionen der Schnittstellensonden 500 entsprechen.
Die dritte Hauptanordnung 548 des sechsten Ausführungsbeispiels,
das für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nützlich
ist, ist die Einheit der WIPCB 502, die die doppelköpfigen Federsonden 508 mit
den Schnittstellensonden 500 ausrichtet.
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Eine
Ausrichtung der gedruckten Schaltungsplatine 518 mit der
Verschieberhalterung 840 ist mittels Bearbeitungsstiften
(nicht gezeigt) beibehalten, die auf dem Gebiet eines Platinentests
gut bekannt sind. Eine Ausrichtung zwischen der Verschieberhalterung 840 und
der Universalschnittstellenplatte 852 ist mittels Ausrichtungsstiften
(nicht gezeigt) oder einer anderen bekannten Einrichtung beibehalten.
Eine Ausrichtung zwischen der Universalschnittstellenplatte 852 und
der Drahtlosschnittstellen-PCB 502 ist mittels Ausrichtungsstiften
(nicht gezeigt) oder durch eine andere bekannte Einrichtung beibehalten.
Eine Ausrichtung zwischen der drahtlosen Ausrichtungs-PCB 502 und
den Schnittstellensonden 500 ist durch eine Befestigungs-
und Verriegelungshardware gesteuert, die auf dem Gebiet eines Bestückte-Platine-Tests
gut bekannt ist.
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Das
Betriebsverfahren der Testhalterung ist wie folgt. Die Verschieberanordnung 840 wird
an der Universalschnittstellenplatte 850/WIPCB-Anordnung 848 befestigt.
Die gesamte Halterung, die die Verschieberanordnung 840 und
die Universalschnittstellenplatte 850/WIPCB-Anordnung 848 umfasst, wird
dann an den regelmäßig beabstandeten
Schnittstellensonden 500 an dem Tester befestigt. Als nächstes wird
die bestückte
gedruckte Schaltungsplatine 518, die getestet werden soll,
mittels Bearbeitungsstiften (nicht gezeigt) an der Verschieberhalterungsanordnung 840 platziert.
Die Testziele 520 der bestückten gedruckten Schaltungsplatine 518 werden
dann durch irgendeine von mehreren bekannten Einrichtungen, einschließlich einer
Vakuum-, pneumatischen oder mechanischen Betätigungseinrichtung, zu dem
Tester hin gebracht. Wenn die gedruckte Schaltungsplatine 518 zu
dem Tester hin gezogen wird, sind die schiefen oder vertikalen,
festen Sonden 526 zwischen den Testzielen 520 der
gedruckten Schaltungsplatine 518 und den doppelköpfigen Federsonden 854 sandwichartig
angeordnet, wobei so ein guter Kon takt mit niedrigem Widerstandswert
zwischen den Spitzen der schiefen oder vertikalen, festen Sonden 526 und
den Testzielen 520 hergestellt ist. Die Wischhandlung der
schiefen, festen Sonden 526 über die Testziele 520 und
die Federkraft der doppelköpfigen
Federsonden 854 helfen, dass die Spitzen der schiefen Sonden 526 einen
guten Kontakt mit den Testorten 520 herstellen, selbst
falls ein Flussrest auf Grund aktueller, unsauberer Bestückte-Platine-Herstellungsprozesse
an der gedruckten Schaltungsplatine übrig ist.
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Die
vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde zu Darstellungs-
und Beschreibungszwecken vorgelegt. Dieselbe soll nicht erschöpfend sein
oder die Erfindung auf die präzise, offenbarte
Form begrenzen, und andere Modifikationen und Variationen können angesichts
der obigen Lehren möglich
sein. Beispielsweise könnte
die Verschieberhalterung ausgefräst
sein, um noch mehr Typen von Testsonden aufzunehmen, wie beispielsweise
die größeren Testsonden
vom kapazitiven und induktiven Typ. Ferner könnten zwei Geführte-Sonde-Testhalterungen
in einem Tester vom Muschelschalentyp verwendet werden, um gedruckte
Schaltungsplatinen zu testen, die an beiden Seiten mit elektronischen
Komponenten bestückt
sind oder an beiden Seiten Testziele aufweisen.
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Ferner
könnte
die Geführte-Sonde-Testhalterung
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem automatischen
Tester verwendet werden, um gedruckte Schaltungsplatinen zu testen,
die an beiden Seiten mit elektronischen Komponenten bestückt sind
oder an beiden Seiten Testziele aufweisen. Das erste Ausführungsbeispiel
wurde gewählt und
beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und die praktische
Anwendung derselben am besten zu beschreiben, um dadurch zu ermöglichen,
dass andere Fachleute auf dem Gebiet die Erfindung in verschiedenen
Ausführungsbeispielen
und verschiedenen Modifikationen am besten verwenden, die für die spezielle,
betrachtete Verwendung geeignet sind.