DE9110657U1

DE9110657U1 - Test socket

Info

Publication number: DE9110657U1
Application number: DE9110657U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1991-10-10
Anticipated expiration: 2001-08-29

Description

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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Prüfbuchse
5Test socket
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfbuchse, bestehend aus einem mit einer stirnseitigen Öffnung versehenen Gehäuse aus isolierendem Material, einem Kontakt und einem Anschluß, wobei der Kontakt im Gehäuse symmetrisch angeordnet ist und der Anschluß durch das Gehäuse ins Innere der Buchse geführt und elektrisch leitend mit diesem Kontakt verbunden ist.The invention relates to a test socket, consisting of a housing made of insulating material with an opening at the front, a contact and a connection, wherein the contact is arranged symmetrically in the housing and the connection is led through the housing into the interior of the socket and is electrically connected to this contact.

Das Problem, Geräte und Anlagen der industriellen Prozeßtechnik gegen Entladungen statischer Elektrizität zu schützen, hat für Hersteller und Anwender beträchtlich an Bedeutung gewonnen. Die umfangreiche Verwendung von elektronischen Komponenten in Geräten der Prozeßtechnik hat die Notwendigkeit für die Beschreibung der Aspekte dieses Problems sowie die Suche nach einer Lösung betont, um die Produkt- und Anlagenzuverlässigkeit zu erhöhen. Das Problem der Aufladung statischer Elektrizität und nachfolgende Entladung gewinnt an Bedeutung für Umgebungen, die nicht überwacht und geregelt sind, sowie durch die weitverbreitete Anwendung von Betriebsmitteln und Systemen in weiten Bereichen industrieller Anlagen.The problem of protecting industrial process equipment and systems against static electricity discharges has become significantly more important for manufacturers and users. The extensive use of electronic components in process equipment has emphasized the need to describe aspects of this problem and to find a solution to increase product and system reliability. The problem of static electricity build-up and subsequent discharge is becoming more important for environments that are not monitored and controlled, and through the widespread application of equipment and systems in large areas of industrial plants.

Die Erzeugung elektrostatischer Aufladung wird durch die Kombination synthetischer Stoffe und trockener Luft günstig beeinflußt. Es gibt viele mögliche Variationen dieses Ladevorgangs. Eine verbreitete Situation ist die, bei der das Bedienungspersonal über einen Teppich läuft und bei jedem Schritt mit dem Teppich Ladungsträger austauscht. Reibungen zwischen der Kleidung des Bedienungspersonals und einem Stuhl können ebenfalls zu einem Ladungsaustausch führen. Der Körper des Bedienungspersonals kann entweder direkt oder durch elektrostatische Influenz aufgeladen werden. Im zweiten Fall gibt ein leitender Teppich keinen Schutz, solange das Bedienungspersonal nicht entsprechend zum Teppich geerdet ist.The generation of electrostatic charge is favorably influenced by the combination of synthetic materials and dry air. There are many possible variations of this charging process. A common situation is where the operator walks over a carpet and exchanges charge with the carpet with each step. Friction between the operator's clothing and a chair can also lead to an exchange of charge. The operator's body can be charged either directly or by electrostatic influence. In the second case, a conductive carpet provides no protection unless the operator is properly grounded to the carpet.

Ur/Bim / 26.08.1991Ur/Bim / 26.08.1991

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Betriebsmittel können Entladungen ausgesetzt sein, die in den kV-Bereich gehen, abhängig von der Art des synthetischen Stoffes und der relativen Luftfeuchte.Equipment may be exposed to discharges in the kV range, depending on the type of synthetic material and the relative humidity.

Der Einfluß der Ladung des Bedienungspersonals auf ein Betriebsmittel kann nur eine einfache Fehlfunktion oder aber Schaden an elektronischen Komponenten sein. Die wesentlichen Einflüsse können den Parametern des Entladestroms zugeordnet werden (Anstiegszeit, Dauer usw.).The influence of the operator's charge on equipment can be just a simple malfunction or damage to electronic components. The main influences can be attributed to the parameters of the discharge current (rise time, duration, etc.).

Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (Electrostatic Sensitive [Device (ESD) bzw. deutschsprachig EGB) werden mittels eines Zeichens gekennzeichnet, damit diese Bauelemente nicht ohne Vorsichtsmaßnahmen berührt werden. Die Schädigung der Bauelemente durch elektrostatische Entladung ist ein Spezialfall der allgemeinen elektrischen Überlastung eines Bauelementes (Electrical Over Stress (EOS)). Unter elektrostatischer Entladung versteht man jedes Fließen eines elektrischen Stromes infolge von Potentialdifferenzen, die durch die von elektrostatischen Ladungen ausgehenden elektrischen Felder zwischen den Bauelementeanschlüssen (Pins) oder zwischen internen Schaltungselementen erzeugt werden.Electrostatic sensitive devices (ESD) are marked with a symbol so that these devices cannot be touched without taking precautions. Damage to devices caused by electrostatic discharge is a special case of general electrical overloading of a device (Electrical Over Stress (EOS)). Electrostatic discharge is any flow of an electric current as a result of potential differences generated by the electric fields caused by electrostatic charges between the device connections (pins) or between internal circuit elements.

Im Handel sind Prüfbuchsen erhältlich (Prospekt "FEL4" der Fa. Mentor, Seiten 28 und 29, 1991), die keine ESD-Festigkeit aufweisen. Diese Prüfbuchsen werden dazu verwendet, daß eine Prüfperson mittels eines Prüfsteckers und dieser Prüfbuchse zu beliebigen Meßpunkten einer Leiterplatte gelangen.Test sockets are commercially available (brochure "FEL4" from Mentor, pages 28 and 29, 1991) that do not have ESD resistance. These test sockets are used so that a tester can access any measuring point on a circuit board using a test plug and this test socket.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Prüfbuchse anzugeben, die eine ESD-feste Ausführung aufweist.The invention is based on the object of specifying a test socket which has an ESD-resistant design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Ableitelektrode vorgesehen ist, die beabstandet zum Kontakt in unmittelbarer Nähe der Öffnung angeordnet und elektrisch leitend mittels eines weiteren Kontaktes mit Erdpotential verbindbar ist.This object is achieved according to the invention in that a discharge electrode is provided which is arranged at a distance from the contact in the immediate vicinity of the opening and can be electrically connected to earth potential by means of a further contact.

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3 " ■ ■ ' ■■ Durch die Verwendung einer mit Erdpotential verbundenen Ableitelektrode, die vorzugsweise stirnseitig am Gehäuse angebracht ist, wird die elektrostatische Aufladung des Bedienungspersonals über einen Prüfstecker und der Ableitelektrode gegen Erdpotential abgeführt, bevor der Prüfstecker in die Nähe des Kontaktes der Buchse gelangen kann. Da die Ableitelektrode in unmittelbarer Nähe des Eingangs bzw. der Öffnung der Prüfbuchse angebracht ist, ist der Abstand zwischen Ableitelektrode und Prüfstecker während des Prüfvorgangs sehr viel eher unterhalb eines vorbestimmten ESD-festen Abstands, als der Abstand zwischen dem Kontakt (aktiver Teil) der Buchse und dem Prüfstekker. Sobald dieser ESD-feste Abstand unterschritten ist, kann sich der Prüfstecker entladen. Somit kann eine Prüfbuchse, ebenso wie andere Bauelemente (Taster, Schalter, usw.) ESD-fest ausgeführt sein.3 " ■ ■ ' ■■ By using a discharge electrode connected to earth potential, which is preferably attached to the front of the housing, the electrostatic charge of the operating personnel is discharged to earth potential via a test plug and the discharge electrode before the test plug can get close to the contact of the socket. Since the discharge electrode is attached in the immediate vicinity of the entrance or opening of the test socket, the distance between the discharge electrode and the test plug during the test process is much less than a predetermined ESD-proof distance than the distance between the contact (active part) of the socket and the test plug. As soon as this ESD-proof distance is exceeded, the test plug can discharge. A test socket, like other components (buttons, switches, etc.), can therefore be designed to be ESD-proof.

Weitere Ausgestaltungen der Prüfbuchse sind den Unteransprüchen 2 bis 4 zu entnehmen.Further embodiments of the test socket can be found in subclaims 2 to 4.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Prüfbuchse schematisch veranschaulicht ist.To further explain the invention, reference is made to the drawing, in which an embodiment of the test socket according to the invention is schematically illustrated.

In der Figur ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Prüfbuchse näher dargestellt. Diese Prüfbuchse besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuse 2, das aus Isoliermaterial besteht und stirnseitig eine Öffnung 4 aufweist. Außerdem weist die Prüfbuchse noch einen Kontakt 6 (aktiver Teil) und einen Anschluß 8 auf. Der Anschluß 8 ist elektrisch leitend mit diesem Kontakt 6, der symmetrisch im Gehäuse 2 angeordnet ist, verbunden und über eine radiale Bohrung 10 im Gehäuse 2 aus dem Inneren der Prüfbuchse geführt. Das freie Ende dieses Anschlusses ist mit irgendeinem Punkt einer nicht näher dargestellten Leiterplatte verbunden. Eine der Öffnung 4 zugewandte Stirnseite 12 des Gehäuses 2 ist mit einem Kragen 14 versehen, dessen Innendurchmesser d_K gleich dem Innendurchmesser d_ß der Buchse entspricht. Der Außendurchmesser D₁. dieses Kragens 14 ist gleich dem Innendurchmesser d. einer auf dem Kragen 14 aufgesetztenThe figure shows a section through the test socket according to the invention in more detail. This test socket consists of a cylindrical housing 2 made of insulating material and having an opening 4 on the front side. In addition, the test socket has a contact 6 (active part) and a connection 8. The connection 8 is electrically connected to this contact 6, which is arranged symmetrically in the housing 2, and is led out of the interior of the test socket via a radial bore 10 in the housing 2. The free end of this connection is connected to any point on a circuit board (not shown in more detail). A front side 12 of the housing 2 facing the opening 4 is provided with a collar 14, the inner diameter d _K of which is equal to the inner diameter d _ß of the socket. The outer diameter D ₁ . of this collar 14 is equal to the inner diameter d. of a

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Ableitelektrode 16. Als Ableitelektrode 16 ist ein Kreisring aus elektrisch leitenden Material vorgesehen. Diese Ableitelektrode 16 ist mittels eines weiteren Anschlusses 18 mit Erdpotential M verbindbar. Die Ableitelektrode 16 kann auch L- oder U-förmig gestaltet sein. Ist die Ableitelektrode 16 kreisringförmig ausgestaltet, so ist deren Außendurchmesser D. kleiner oder gleich dem Außendurchmesser D&ldquor; der Buchse.Discharge electrode 16. A circular ring made of electrically conductive material is provided as discharge electrode 16. This discharge electrode 16 can be connected to earth potential M by means of a further connection 18. The discharge electrode 16 can also be designed in an L- or U-shape. If the discharge electrode 16 is designed in a circular ring shape, its outer diameter D is smaller than or equal to the outer diameter D" of the socket.

Die Ableitelektrode 16 muß derart mit der Prüfbuchse verbunden sein, daß, wenn das Bedienungspersonal einen Prüfstecker 20, von dem der Übersichtlichkeit halber nur die Prüfspitze und ein Teil des Gehäuses 24 dargestellt ist, in die Buchse steckt, zunächst zwischen Ableitelektrode 16 und Prüfstecker 20 ein ESD-fester Abstand unterschritten werden muß, bevor ein ESD-fester Abstand zwischen Kontakt 6 und Prüfstecker 20 unterschritten wird. Beim Unterschreiten des ESD-festen Abstands zwischen Prüfstecker 20 und Ableitelektrode 16 fließt die Ladung des statisch aufgeladenen Bedienungspersonals über den Prüfstecker 20, die Ableitelektrode 16 und den weiteren Anschluß 18 gegen Erdpotential M. Bevor der Prüfstecker 20 den ESD-festen Abstand zwischen Kontakt 6 und Prüfstecker 20 unterschreitet, ist die elektrostatische Ladung des Bedienungspersonals bereits abgeleitet, ohne dabei eine an diese Prüfbuchse angeschlossene Leiterplatte bzw. deren Bauteile zu belasten bzw. zu zerstören.The discharge electrode 16 must be connected to the test socket in such a way that when the operating personnel insert a test plug 20, of which only the test probe and part of the housing 24 are shown for the sake of clarity, into the socket, an ESD-proof distance must first be exceeded between the discharge electrode 16 and the test plug 20 before an ESD-proof distance between contact 6 and the test plug 20 is exceeded. When the ESD-proof distance between the test plug 20 and the discharge electrode 16 is exceeded, the charge of the statically charged operating personnel flows via the test plug 20, the discharge electrode 16 and the further connection 18 to earth potential M. Before the test plug 20 falls below the ESD-proof distance between contact 6 and the test plug 20, the electrostatic charge of the operating personnel has already been discharged without loading or destroying a circuit board connected to this test socket or its components.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Prüfbuchse ist diese Prüfbuchse ESD-fest ausgeführt, beispielsweise bis 15 kV.Due to this inventive design of the test socket, this test socket is ESD-proof, for example up to 15 kV.

Claims

91 G 3 U 2 DE Protection claims

1. Test socket, consisting of a housing (2) made of insulating material and provided with an opening (A) at the front, a contact (6) and a connection (8), whereby the contact (6) is arranged symmetrically in the housing (2) and the connection (8) is guided through the housing (2) into the interior of the socket and is electrically connected to this contact (6), characterized in that a discharge electrode (16) is provided which is arranged at a distance from the contact (6) in the immediate vicinity of the opening (A) and can be electrically connected to earth potential (M) by means of a further contact (18).

2. Test socket according to claim 1, characterized in that the discharge electrode (16) is attached to the front side of the housing (2).

3. Test socket according to claim 1, characterized in that the discharge electrode (16) is circular, whose inner diameter (d.) is larger than the inner diameter (dg) of the socket and whose outer diameter (D.) is at most equal to the outer diameter (D&rdquor;) of the socket.

A. Test socket according to claims 1 and 3, characterized in that the housing (2) is provided on the front side with a collar (IA) whose inner diameter is equal to the inner diameter (do) of the socket and whose outer diameter (Dj.) is equal to the inner diameter (d _ft ) of the discharge electrode (16).

5. Test socket according to claim 1, characterized in that the discharge electrode (16) is L-shaped.

6. Test socket according to claim 1, characterized in that the discharge electrode (16) is U-shaped.