FR2614105A1 - Appareil et sonde pour le test de cartes de circuit imprime - Google Patents

Abstract

UN APPAREIL POUR TESTER L'INTEGRITE ELECTRIQUE DE CARTES DE CIRCUIT IMPRIME SOUS TEST 12 COMPREND DES MOYENS DE SUPPORT 18, 22 POUR LA CARTE SOUS TEST, ET DES MOYENS DE CONNEXION POUR CONNECTER ELECTRIQUEMENT LES NOEUDS DE LA CARTE 16 A DES NOEUDS DE CIRCUITS DE TEST. LES MOYENS DE CONNEXION COMPRENNENT UNE CARTE UNIVERSELLE 28 QUI PORTE DES SONDES REPARTIES EN UNE CONFIGURATION EN GRILLE UNIVERSELLE, ET UNE CARTE D'ADAPTATION 56 QUI ACTIONNE DES SONDES SELECTIONNEES POUR ETABLIR DES CONNEXIONS ELECTRIQUES ENTRE LES NOEUDS DE LA CARTE SOUS TEST ET LES NOEUDS DU CIRCUIT DE TEST.

Description

APPAREIL ET SONDE POUR LE TEST DE CARTES

DE CIRCUIT IMPRIME

La présente invention concerne un appareil de test

de cartes de circuit imprimé.

On teste souvent l'intégrité électrique de cartes de circuit imprimé portant les composants prévus pour ces cartes, en utilisant des broches de test à ressort qui sont supportées verticalement au-dessous d'une carte de circuit imprimé sous test (ou en abrégé CST), dans une position dans

laquelle elles viennent en contact avec les noeuds accessi-

bles à la surface inférieure de la CST.

A titre d'exemple, le brevet US 4 132 948 (Katz)

décrit le montage de broches de test dans une carte de cir-

cuit imprimé ne portant pas de composants, qui a une confi-

guration de trous identique à celle de la CST, de façon que les broches de test s'alignent automatiquement avec les

noeuds avec lesquels on doit établir des contacts. Les bro-

ches de test sont directement connectées à des fils qui sont

connectés aux circuits de test par l'intermédiaire de càbles.

Lorsqu'on doit utiliser le testeur de cartes de circuit im-

primé pour tester des cartes de circuit imprimé ayant une configuration de noeuds différente, on remplace la carte de

support de broches de test par une carte qui porte des bro-

ches de test correspondant aux positions des noeuds pour la

nouvelle carte de circuit imprimé.

La demande de brevet européen publiée n 0 115 135 décrit un dispositif de test qui comprend une plaque de base permanente portant un grand nombre de broches de test, et une carte inférieure de particularisation qui porte des pièces rapportées qui activent des broches de test à des emplace-

ments sélectionnés de façon à les faire monter dans une posi-

tion d'activation, pour qu'elles viennent en contact avec des noeuds d'une CST. Lorsqu'on utilise le dispositif avec une

CST différente, on installe une nouvelle carte de particula-

risation ayant des éléments rapportésdisposés selon la même configuration que les noeuds de la nouvelle CST. Au-dessous

de la carte de particularisation, des prolongements des élé-

ments rapportés qui forment des tiges pour connexions enrou-

lées, sont connectés à des bornes situées du côté de la carte

de particularisation, pour la connexion aux circuits de test.

La demande de brevet européen publiée n 0 050 913 décrit un dispositif de test comprenant un plateau universel qui porte des broches de test ayant la configuration d'une grille uniforme, et une contre-plaque qui porte des modules de déplacement amovibles qui activent des broches de test à

des emplacements sélectionnés, pour qu'elles viennent en con-

tact avec des noeuds d'une CST. De l'autre côté de la contre-

plaque se trouvent des tiges pour connexions enroulées qui

sont électriquement connectées aux broches de test par l'in-

termédiaire des modules, et qui sont connectées par câblage à un connecteur multibroche qui se trouve sur le bord de la contre-plaque. Dans certains systèmes de test de l'art antérieur,

des cartes de circuits de canaux qui contiennent des instru-

ments pour appliquer des signaux de test aux CST et pour

recevoir des signaux de sortie résultants, sont placées phy-

siquement au-dessous des broches de test pour réduire la distance entre les instruments et la CST, afin de réduire des distorsions affectant les signaux de test et les signaux de sortie. Dans de tels systèmes, on trouve un ensemble de noeuds de canaux, dirigés vers le haut, dans des connecteurs situés aux extrémités supérieures d'un ensemble de cartes de

canaux, et les noeuds de canaux sont connectés électrique-

ment par des fils à des broches de test respectives suppor-

tées par une carte de support de broches de test semblable à

celle qui est représentée dans le brevet US 4 132 948 (Katz).

Les broches de test sont connectées par câblage à des tiges à angle droit dirigées vers le haut qui sont montées sur de petites cartes, dont les bords inférieurs métallisés sont à leur tour connectés à des connecteurs de bord de carte à force d'insertion nulle qui sont montés sur les cartes de

canaux. Avant de réaliser la connexion enroulée avec les ti-

ges à angle droit, on enlève les petites cartes qui portent ces tiges et on les retourne de façon que les tiges soient

dirigées vers le bas, dans la même direction que les prolon-

gements inférieurs des broches de test, pour faciliter la

réalisation des connexions enroulées, et après que les con-

nexions enroulées ont été réalisées, on retourne à nouveau les petites cartes et on les monte dans les connecteurs de bord de carte avec les fils repliés par-dessus. Dans ces

systèmes, lorsqu'on utilise un testeur automatique particu-

lier avec différents types de CST ayant des noeuds situés à différents emplacements, on installe de nouvelles cartes de support de broches de test. Un modèle particulier de testeur automatique pourrait comporter différentes cartes de canaux ayant différents types d'instrumentation, en fonction du type des CST à tester, et un utilisateur pourrait désirer ajouter ou modifier des cartes de canaux, si bien qu'il y aurait différents noeuds de canaux pour le même modèle de testeur, et même éventuellement pour la même machine, à des moments différents.

Dans un autre système de l'art antérieur, des bro-

ches de test à deux extrémités, montées selon une configura-

tion particulière sur une plaque de support de sondes, sont

connectées électriquement à des sondes connectées à des cir-

cuits de test selon une autre configuration, au-dessous de la

plaque de support de sondes, au moyen d'une carte d'adapta-

tion située entre les deux, qui porte des tiges pour conne-

xions enroulées, dirigées vers le haut, dans des positionsleur permettant de venir en contact avec des contacts à ressort

des broches de test à deux extrémités; des tiges pour conne-

xions enroulées qui s'étendent vers le bas dans des positions

leur permettant de venir en contact avec des sondes infé-

rieures de circuits de test; et des fils qui s'étendent entre

diverses tiges pour connexions enroulées.

Un aspect de l'invention porte de façon générale sur un testeur de cartes de circuit imprimé dans lequel on peut avantageusement établir une connexion électrique entre des contacts à ressort de carte sous test (CST) , disposés selon une première configuration d'emplacements prédéterminés correspondant aux noeuds d'une CST, et des noeuds de canaux de cartes de circuits appartenant à des circuits de test, dans une région située audessous des broches de test, qui sont disposés en une configuration différente, en utilisant une carte d'adaptation qui comporte à la fois des réceptacles tubulaires qui portent les contacts à ressort de CST qui

s'étendent à partir de sa surface supérieure, et des conduc-

teurs inférieurs qui s'étendent à partir de sa surface infé-

rieure et qui sont alignés avec les noeuds de canaux, et des

moyens d'adaptation qui connectent électriquement les récep-

tacles tubulaires respectifs à des pièces conductrices infé-

rieures. L'utilisation de réceptacles tubulaires pour les contacts de CST et de conducteurs inférieurs sur une carte d'adaptation commune, permet d'établir de manière simple et directe une connexion électrique entre des contacts de CST et des noeuds de canaux disposés selon des configurations différentes, ce qui facilite le respect de l'intégrité des signaux dans le chemin allant des noeuds de CST vers des

circuits de test sur les cartes de canaux.

Dans des modes de réalisation préférés, les con-

ducteurs inférieurs sont des tiges pour connexions enroulées qui traversent des trous dans une plaque de maintien située au-dessous de la carte de support de broches de test; et une structure d'interface est placée au-dessous de la plaque de maintien pour établir des connexions électriques avec les

noeuds de canaux.

Selon un autre aspect, l'invention procure une carte d'adaptation (pour établir des connexions électriques

entre des conducteurs supérieurs disposés selon une configu-

ration et des conducteurs inférieurs disposés selon une au-

tre configuration), située au-dessous d'une carte de support de broches de test universelle qui porte des broches de test selon une configuration en grille d'emplacements possibles pour une CST, et la carte d'adaptation porte des éléments de

déplacement destinés à actionner des broches de test sélec-

tives qui correspondent à des emplacements de noeuds pour la CST particulière. Dans le cas de l'utilisation avec une CST différente, on utilise une nouvelle carte d'adaptation à la

fois pour actionner uniquement les broches de test qui cor-

respondent aux positions des noeuds de la CST, et pour éta-

blir une connexion électrique entre ces noeuds et les noeuds

de canaux respectifs des circuits de test.

Un autre aspect de l'invention porte sur un testeur de cartes de circuit imprimé dans lequel on utilise une carte universelle comportant des contacts d'interface à ressort

disposés en une grille universelle, pour établir des conne-

xions électriques entre des broches de test et des noeuds de

canaux des circuits de test, les noeuds de canaux étant dis-

posés selon une configuration spécifique de l'application

considérée, qui est un sous-ensemble de la grille universelle.

On utilise des éléments de déplacement disposés selon la même

configuration que les noeuds de canaux, pour amener en posi-

tion actionnée uniquement les contacts à ressort qui sont né-

nécessaires pour établir les connexions avec les noeuds de canaux. Lorsque les noeuds de canaux sont changés, par exemple lorsqu'on change les instruments que portent les cartes de circuits de canaux pour changer l'instrumentation, on peut aisément accepter une configuration différente de noeuds de

canaux en utilisant simplement des contacts d'interface dif-

férents sur la carte universelle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à

titre d'exemples non limitatifs. La suite de la description

se réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe verticale schématique montrant un appareil de test de cartes de circuit imprimé

conforme à l'invention.

La figure 2 est une coupe verticale schématique d'une structure de broche de test de l'appareil de la figure 1. La figure 3 est une vue par une extrémité d'un

ressort de la broche de test de la figure 2.

La figure 4 est une vue de côté d'une partie du

ressort de la figure 3.

La figure 5 est une vue en élévation d'une broche de déplacement et d'une broche inférieure de l'appareil de

la figure 1.

La figure 6 est une coupe verticale schématique

d'une autre structure de broche de test conforme à l'inven-

tion.

La figure 7 est une coupe verticale schématique d'encore une autre structure de broche de test, représentée

avec une structure de support modifiée, conformément à l'in-

vention. La figure 8 est une coupe verticale schématique

montrant un autre appareil de test de cartes de circuit im-

primé conforme à l'invention, qui constitue le mode de réa-

lisation le plus préférable.

La figure 9 est une vue en élévation (partielle-

ment en coupe) d'une sonde unverselle qui est utilisée dans

le dispositif de la figure 8.

La figure 10 est un agrandissement d'une partie de la figure 9, avec le piston de la sonde dans une position différente. Structure En considérant la figure 1, on voit un appareil 10

prévu pour tester l'intégrité électrique d'une carte de cir-

cuit imprimé sous test (CST) 12, portant des composants 14,

parmi lesquels certains comportent des conducteurs qui tra-

versent des trous dans la carte et sont soudés à des noeuds

16 sur des pistes conductrices imprimées sur la face infé-

rieure de la carte 12. Certains composants 14 sont montés en surface (sur la face supérieure ou la face inférieure de la

carte 12), et sont électriquement connectés sans métal d'ap-

port de brasage à des plots conducteurs qui remplissent la fonction de noeuds. Une configuration spécifique de noeuds

16 est associée à chaque CST 12 de conception différente.

Les noeuds de la CST 12 sont répartis selon une configura-

tion de grille X-Y ayant un pas de 2,54 mm, c'est-à-dire que

les noeuds se trouvent dans des emplacements d'une configu-

ration spécifique qui est un sous-ensemble d'une configura-

tion correspondant à une grille universelle. (L'autre mode de réalisation, représenté sur la figure 8, est utilisé avec

des CST dont les noeuds ne correspondent pas à une configu-

ration de grille quelconque.) En partant au voisinage du haut de l'appareil 10, on note qu'il comporte des parois latérales 18 définissant des parties en débord 19 contre lesquelles des ressorts 20 appliquent un diaphragme 22 de 25,4 cm sur 25,4 cm (plaque en matière plastique phénolique avec charge de verre, de 4,75 mm d'épaisseur, résistant au feu, disponible sous la

désignation commerciale FR4, et souvent désignée par l'ap-

pellation G-10). Le diaphragme 22 est traversé par des trous de 1,78 mm de diamètre espacés avec un pas de 2,54 mm, et un joint d'étanchéité en caoutchouc 23 (3,18 mm de hauteur et 25,4 mm de largeur, en Néoprène) est placé à la périphérie du diaphragme 22 pour établir une jonction hermétique avec la partie en débord 19 et la CST 12. Deux broches de guidage pointues 24, de 3,18 mm d'épaisseur, s'élèvent en traversant des trous correspondants dans la CST 12 pour aligner correc- tement la carte 12. De plusl divers autres blocs de support

en caoutchouc (non représentés) sont placés à des emplace-

ments sélectionnés sur la surface du diaphragme 12, et ces blocs ont pour fonction d'obturer des trous dans la CST 12 ou de supporter cette dernière pour éviter sa flexion lorsqu'on

fait le vide dans la région qui se trouve au-dessous d'elle.

Une carte de support de broches de test universelle 28 est montée de façon pivotante sur une paroi latérale 24' au moyen d'un axe 26, et cette carte porte des broches de test 30 comportant chacune un réceptacle tubulaire 34, un

contact de CST universel 45 dirigé vers le haut et un pis-

ton d'actionnement 42 dirigé vers le bas (figure 2). L'ex-

trémité 29 de la carte universelle 28 est supportée par une lèvre 31. La carte universelle 28 est constituée par deux cartes en matière plastique phénolique avec charge de verre de 3,18 mm d'épaisseur (même matériau que le diaphragme 22), qui sont mutuellement espacées de 19,05 mm, pour donner une

épaisseur totale de 25,4 mm. Les broches de test 30 sont mon-

tées dans des trous 32 formés dans la carte universelle 28 qui sont espacés avec un pas de 2,54 mm (c'est-à-dire qui sont disposés selon la configuration de grille universelle

mentionnée ci-dessus) et sont alignés avec les trous du dia-

phragme 22.

En considérant la figure 2, on voit que chaque broche de test 30 comprend un réceptacle tubulaire 34 en

nickel-argent doré, qui a un diamètre extérieur de 1,37 mm.

Les réceptacles 34 sont ajustés de façon serrée dans des douilles de broche de test 35 ayant un diamètre intérieur de 1,40 mm, qui sont montées de façon fixe dans la carte de support 28 et qui comportent des collets 37 séparés de 19,05

mm, pour établir un écartement et un support structural appro-

priés pour la carte universelle 28. Le réceptacle 34 mesure

37,34 mm de longueur et il comporte une première partie ré-

treinte 36 située à 3,30 mm de sa partie supérieure, une se-

conde partie rétreinte 38 située à 9,65 mm de sa partie infé-

rieure, et une cavité (non reprézentée) le maintenant ferme-

ment, mais de façon amovible, dans 'a douille de broche de test 35. Un piston de contact40etunpistond'actionnement 42 sont montés de façon coulissante dans le réceptacle 34, en association avec un ressort de compression 4'. Les pistons , 42 sont en cuivre au béryllium ayant subi u. traitement thermique, avec un placage d'or sur nickel, et ils comportent

un contact de CST pointu 45 et un contact de partie a'action-

nement pointu 47, destinés à établir un bon contact élec ri-

que, des parties renflées 46, 48 respectivement prévues pou-

buter contre les parties rétreintes 36, 38, et des épaule-

ments en débord 50, 52 qui ont une taille supérieure au dia-

mètre du réceptacle 34. Le ressort 44 a une longueur de 14,48

mm lorsqu'il n'est pas chargé, et il consiste en corde à pia-

no enroulée à 3,17 N/cm. En considérant les figures 3 et 4, on voit que les extrémités 54 du ressort 44 présentent des parties excentrées de diamètre réduit; ceci a pour effet de

solliciter transversalement le ressort 44 et les parties ren-

flées 46, 48 de façon à les appliquer contre la surface inté-

rieure du réceptacle 34, uniquement lorsque le ressort 44 est comprimé, afin d'établir un bon contact électrique. Lorsque le ressort 44 n'est pas comprimé, les pistons 40, 42 et le

ressort 44 peuvent coulisser librement dans le réceptacle 34.

En retournant à la figure 1, on note qu'une carte d'actionnement/adaptation amovible 56, de 9,53 mm d'épaisseur (constituée par la même matière que le diaphragme 22), porte des broches d'éléments de déplacement en cuivre au béryllium 57, des broches basses 58 et des broches d'alignement 59, qui

pénètrent dans des douilles 60 portées par les parois latéra-

les 24' et 62, elles-mêmes supportées par un bottier 92. Cha-

que broche d'élément de déplacement 57 comporte une partie en saillie 64 (figure 5) de 1,27 mm de diamètre et de 6,35 mm de

hauteur qui s'étend au-dessus de la carte 56, et chaque bro-

che basse 58 comporte une partie en saillie 65 de 1,27 mm de diamètre et de 2,03 mm de hauteur. Les surfaces supérieures des parties en saillie 64 sont concaves de façon à guider et

à maintenir des extrémités pointues 47 des broches de test 30.

Chaque broche 57 ou 58 comporte une partie intermédiaire can-

nelée 66 de 1,73 mm de diamètre, qui est emmanchée dans la carte 56, et une tige pour connexion enroulée 58, ayant une section carrée de 0,64 mm de côté, qui s'étend au-dessous de

la carte 56.

Des rangées de réceptacles 70, en un nombre infé-

rieur au nombre de broches de test 30, sont supportés au-

dessous de la carte d'actionnement/adaptation 56, et sont portés par les extrémités supérieures de cartes de canaux 73 (cartes de circuit imprimé filles qui sont toutes supportées

à leurs extrémités inférieures par une carte mère horizonta-

le commune, non représentée), en alignement avec des tiges 68 sélectionnées, de façon à recevoir ces dernières et à établir des connexions électriques avec elles. Les tiges 68 sélectionnées sont soit formées d'un seul tenant avec une

partie en saillie 64 d'une broche de déplacement 57, soit con-

nectées par des fils 72 à une tige 68 d'une broche de dépla-

cement 57. Les fils 72 sont enroulés autour de parties

d'adaptation en chevauchement, qui se chevauchent mutuelle-

ment dans des positions correspondantes le long d'axes verti-

caux. Les réceptacles 70 sont connectés électriquement aux

circuits électroniques qui se trouvent sur des cartes de cir-

cuits 73 et à d'autres circuits du testeur.

En considérant la figure 8, on voit un appareil 118 prévu pour tester l'intégrité électrique de la CST 112 portant des composants 114 et ayant sur sa surface inférieure

des noeuds 116 qui ne se trouvent pas à des emplacements cor-

respondant à une configuration de grille quelconque. Une con-

il figuration spécifique de noeuds 116 est associée à chaque CST 112 de conception différente. L'appareil 110 comprend une structure de montage 118, qui est spécialement prévue pour un type particulier de CST 112, et une structure d'interface universelle 120, qu'on peut utiliser avec n'importe quelle

structure de montage 118 et avec n'importe quelle configura-

tion de noeuds de canaux 122, définis par les sommets de ti-

ges 210 qui sont associées à des cartes de canaux 124.

La structure de montage 118 comprend des parois latérales 126 comportant des parties supérieures en débord 128, qui supportent une carte d'adaptation 130 (en matériau

G10 de 7,87 mm d'épaisseur), et des parties en débord infé-

rieures 131, qui supportent une plaque de maintien 132 percée d'ouvertures (en polycarbonate transparent de type Lexan de 3,18 mm d'épaisseur). Un joint d'étanchéité en caoutchouc de type Néoprène 134 (3, 18 mm de hauteur et 25,4 mm de largeur)

et des ressorts 136 sont supportés au voisinage de la péri-

phérie de la surface supérieure de la carte d'adaptation 130.

Un diaphragme 138 (en matériau G10 de 4,75 mm d'épaisseur) 20.est placé au-dessus du joint d'étanchéité 134 et des ressorts

136. Au-dessus de ces éléments se trouve un joint d'étanchéi-

té en caoutchouc de type Néoprène 140 (4,76 mm de hauteur et ,4 mm de largeur). Un joint d'étanchéité en aluminium 142 est placé entre les périphéries de la surface inférieure du

joint d'étanchéité 140 et de la surface supérieure de la car-

te d'adaptation 130. Un couvre-joint 144 ayant une section

transversale en L est placé sur le joint d'étanchéité 140.

La carte d'adaptation 130 contient des broches de test 146A-146E qui s'étendent vers le haut et des éléments conducteurs inférieurs 148 qui s'étendent vers le bas. Les

broches de test 146A-146E comprennent des réceptacles tubu-

laires 145 (qu'on appelle également des éléments conducteurs supérieurs), portant des contacts de CST à ressort 150 et, au-dessous, des prolongements inférieurs 147 qui comprennent

des tiges pour connexions enroulées 154A-154E, ayant une sec-

tion carrée de 0,64 mm de côté. Les conducteurs inférieurs 148

comprennent également des tiges pour connexions enroulées in-

férieures 156, qui chevauchent des parties de connexion de tiges pour connexions enroulées 154A-154E, et qui traversent des trous 158 dans la plaque de maintien 132. La plaque de maintien 132 de la structure de montage 118 repose sur un joint d'étanchéité extérieur en caoutchouc de type Néoprène (non représenté), qui établit une jonction hermétique entre

lui et la carte d'interface universelle 180.

La figure 8 montre trois situations concernant la réalisation de connexions enroulées. Dans le premier exemple, représenté du côté gauche, la tige pour connexion enroulée 154A de la broche de test 146A est connectée par un fil 160 à la tige pour connexion enroulée 156 du conducteur inférieur adjacent 148, qui est aligné avec le noeud de canal auquel la broche de test 146A doit être connectée. Dans l'exemple du milieu, la tige pour connexion enroulée 154B de la broche de

test 146B est connectée par un fil 161 à la tige pour conne-

xion enroulée 156 du conducteur inférieur adjacent 148, et la tige pour connexion enroulée 154C de la broche de test 146C est connectée électriquement par un fil 162 au prolongement

de tige pour connexion enroulée 164, qui est directement au-

dessous de la broche de test 146C, et qui est fixé mécanique-

ment à la tige 154C par la douille isolante 166. Dans l'exem-

ple de droite, la broche de test 146D est connectée électri-

quement par un fil 167 a la tige pour connexion enroulée 156 du conducteur inférieur adjacent 148, et la broche de test

146E est connectée électriquement par un fil 168 au prolonge-

ment de tige pour connexion enroulée 170, qui se trouve di-

rectement au-dessous de la broche de test 146D et qui est fixé mécaniquement à la tige 154D par la douille isolante 171. La structure d'interface universelle 120 comprend la carte d'interface universelle 180 (en matériau G10 de 9,53 mm d'épaisseur), qui est montée de façon pivotante à une extrémité (par des moyens non représentés), et qui porte

des sondes universelles 181 comprenant des réceptacles tubu-

laires 182 à partir desquels s'élèvent des contacts.d'inter-

face universelle 184. Les réceptacles tubulaires 182 compor-

tent de façon similaire des pistons d'actionnement 188 qui sont dirigés vers le bas. Les sondes 181 sont disposées en deux rangées par carte de canal, avec dans chaque rangée 96 sondes réparties avec un pas de 2,54 mm. Les cartes de canaux 184 sont espacées de 19,05 mm. En considérant les figures 9, 10, on note que des contacts 184 sont placés sur le piston

188, qui comprend une partie inférieure 190 s'étendant à par-

tir du bas du réceptacle tubulaire 182, et comportant une cavité 192 qui reçoit une sonde de test 194 (sonde à cuvette avec un axe de 19,05 mm et une course de 4,06 mm). Le piston 188 est sollicité vers le haut par le ressort 196, qui porte contre la surface annulaire inférieure de la partie agrandie

198 et la surface annulaire intérieure 200 du réceptacle 182.

Le ressort 196 a une précharge nulle; pour une déformation de 2,29 mm, une force de 1,1 N s'exerce sur les contacts 184, 186. Un joint torique 202 (diamètre extérieur: 1,91 mm + 0,05 mm, diamètre intérieur: 0,91 mm + 0,05 mm) établit une jonction hermétique entre la surface extérieure du piston 188 (diamètre extérieur: 1,04 mmm + 0,05 mm) et la surface intérieure du réceptacle 182 (diamètre intérieur: 1,78 mm + 0,05 mm), et il est retenu entre la partie 204, rétreinte à la molette, et l'extrémité rétreinte 206. Un lubrifiant synthétique appliqué au joint torique 202 et aux surfaces qu'on vient de mentionner assure le glissement. Les contacts d'interface 184 contiennent des cavités destinées à recevoir

les extrémités inférieures 208 des tiges pour connexions en-

roulées 156 et des prolongements 164, 170. Les pistons 186 comportent de façon similaire des cavités qui reçoivent les extrémités supérieures des tiges 210 (section carrée de 0,64

mm de côté) qui s'étendent vers le haut à partir des connec-

teurs 212 des cartes de canaux 124. Les tiges 210 sont sup-

portées à l'intérieur de supports transversaux en U, 213, fi-

xés (par des moyens non représenté) sur des cartes de canaux

respectives 124.

* Fonctionnement Dans le fonctionnement de l'appareil des figures 1

à 5, on monte à l'intérieur du dispositif 10 une carte d'ac-

tionnement/adaptation 56 comportant des broches de déplace-

ment 57 montées dans des positions qui correspondent aux

noeuds accessibles 16 de la CST 12 (c'est-à-dire que ces bro-

ches sont placées selon une configuration spécifique qui cor-

respond à celle de la CST 12), en enfilant ses broches de

guidage 59 dans les douilles 60 pendant que la carte univer-

selle 28 est dans une position levée, verticale. On introduit

les tiges 68, avec une force d'insertion nulle, dans les ré- ceptacles 70 respectifs, qui sont ensuite déplacés latérale-

ment (par un mécanisme non représenté) pour procurer une bonne connexion électrique. On fait ensuite tourner la carte

de support universelle 28 pour l'amener dans la position ho-

rizontale qui est représentée sur la figure 1, de façon que son extrémité 29 soit supportée par la lèvre 31. Lorsqu'on

fait descendre en position la carte universelle 28, les pis-

tons d'actionnement 42 des broches de test 30 qui sont ali-

gnés avec des broches de déplacement 57 sont poussés vers le

haut. Lorsque le piston 42 coulisse vers le haut à l'inté-

rieur du réceptacle 34, il pousse vers le haut le ressort 44

ainsi que le piston de contact 40 et son contact de CST uni-

versel 45, à travers un trou dans le diaphraqme 22, pour les

amener dans la position levée, comme le montre la figure 1.

Ceci n'exige pas une force supérieure au poids des deux pis-

tons et du ressort. On monte ensuite en position la CST 12, en utilisant les broches de guidage 24, et on la fait reposer sur le joint 23 et les ressorts 20. On fait ensuite le vide dans la région qui se trouve audessous de la CST 12, ce qui a pour effet de comprimer le joint 23 et les ressorts 20, et de faire descendre la CST 12, de façon que les noeuds 16

viennent en contact avec les contacts de CST universels cor-

respondants qui ont été soulevés, ce qui comprime les res-

sorts 44. Seuls les ressorts des broches de test qui ont été soulevées sont comprimés, ce qui limite la force qui doit être appliquée pour établir le contact. Le contact de CST universel 45 pénètre dans le métal d'apport de brasage ou le plot de contact au noeud 16, ce qui établit un bon contact électrique. Les extrémités de diamètre réduit 54 du ressort 44 provoquent l'apparition d'une force latérale s'exerçant sur les parties renflées 46,

48, ce qui assure l'établissement d'un bon contact électri-

que par l'intermédiaire des broches de test 30. Les contacts 47 de la partie d'actionnement sont sollicités vers le bas

par la force des ressorts et ils établissent de façon simi-

laire un bon contact électrique avec les parties en saillie 64 des broches de déplacement 57. La connexion électrique

avec les circuits électroniques est effectuée soit directe-

ment au niveau d'un réceptacle 70 se trouvant sous une bro-

che de déplacement 57, soit par l'intermédiaire d'un fil 72 dirigé vers la tige d'une broche basse 58 qui est logée dans

un réceptacle 70.

Les circuits électroniques du testeur appliquent

des signaux de test à la CST 12 et ils détectent les répon-

ses. Les connexions enroulées, courtes et directes, entre des parties en chevauchement prévues pour la réalisation de connexions enroulées, favorisent le respect de l'intégrité des signaux, ce qui est un point qui devient de plus en plus

important avec des circuits numériques plus rapides, et fa-

vorise l'obtention de mesures analogiques de précision.

Lorsqu'on désire tester une CST 12 d'un type dif-

férent, on fait pivoter la carte universelle 28 vers une position verticale, et on remplace la carte d'actionnement/

adaptation 56 par une nouvelle carte d'actionnement/adapta-

tion 56 ayant des broches de déplacement 57 qui correspondent aux noeuds 16 de la nouvelle CST. De cette manière, on peut

travailler avec différents types de CST en changeant simple-

ment les cartes d'actionnement/adaptation 56, et il n'est

pas nécessaire de spécialiser les broches de test 30, rela-

tivement coûteuses, pour une configuration particulière pré-

déterminée. De plus, il est beaucoup plus aisé de s'adapter

à des changements du type de la CST 12 en changeant la posi-

tion des broches en saillie 58, qu'en changeant les posi-

tions des broches de test et des connexions dirigées vers les circuits du testeur, comme dans des testeurs qui ont des

positions spécialisées pour les broches de test.

Dans le fonctionnement de l'appareil des figures 8-10, on monte sur la carte d'interface universelle 180 la structure de montage 118 pour une CST 112 particulière, en la faisant reposer sur un joint d'étanchéité extérieur, et en la positionnant de façon exacte au moyen de broches de guidage (ni le joint ni les broches ne sont représentés). A

ce moment, les extrémité supérieures des contacts d'inter-

face 184 qui ont été soulevés se trouvent légèrement au-

dessous des extrémités inférieures 208 des tiges pour con-

nexions enroulées et des prolongements, et les ressorts qui sollicitent les contacts d'interface 184 exercent une force nulle (en négligeant le poids des contacts 84), du fait qu'ils ne sont pas préchargés. On fait ensuite le vide entre

la carte d'adaptation 130 et la carte d'interface universel-

le 180, ce qui provoque une compression du joint d'étanchéi-

té entre la plaque de maintien 132 et la carte 180, l'éta-

blissement du contact entre les extrémités inférieures 208 et les contacts d'interface 184, et une légère compression des ressorts 196. Simultanément, les contacts inférieurs 186

sont abaissés pour venir en contact avec les noeuds de ca-

naux 122, et les ressorts associés dans les sondes 194 sont galement légèrement comprimés. Du fait que les contacts d'interface 184 ne sont pas préchargés, et que seuls les contacts qui sont utilisés sont comprimés, l'établissement

du contact électrique s'effectue avec une très faible force.

On place ensuite la CST 112 à la partie supérieure

de la structure de montage, avec ses-noeuds de CST 116 légè-

rement espacés par rapport aux contacts de CST 150. On fait ensuite le vide, cette fois entre la CST 112 et la surface supérieure de la carte d'adaptation 130, et ceci provoque la

compression des joints en caoutchouc 134, 140 et l'établis-

sement du contact entre les contacts de CST 150 et les noeuds

de CST 116.

Les contacts de CST 150 de la structure de montage

118 sont disposés selon une configuration spécifique qui cor-

respond à celle des noeuds de CST 116 dans l'étendue des po-

sitions de noeuds possibles de la CST 112. Il existe de façon similaire une configuration spécifique pour des noeuds de canaux 122 dans une étendue correspondante, au-dessous de la CST 112; la différence entre les positions de broches de test respectives et de noeuds de contact respectifs est absorbée par la réalisation de connexions enroulées utilisant des fils , 161, 167 et 168. Les tiges pour connexions enroulées 156 des conducteurs inférieurs 148 et les prolongements de tiges de connexions enroulées 164, 170 sont disposés selon la même configuration que les noeuds de canaux 122. Le respect de

l'intégrité des signaux est favorisé par les connexions en-

roulées, courtes et directes, entre des parties de tiges pour

connexions enroulées qui sont en chevauchement.

Pour un modèle donné de l'appareil de test 110, les

noeuds de canaux 122 se trouveront dans des positions diffé-

rentes en fonction de l'instrumentation désirée par le fabri-

cant, qui dépend elle-même des CST à tester et des tests dé-

sirés. De plus, on pourrait changer les cartes de canaux 124

et leurs positions de noeuds de canaux associées sur une ma-

chine particulière, en ajoutant des cartes de canaux ou en modifiant des cartes de canaux à un certain moment dans le

futur. La structure d'interface universelle 120 serait néan-

moins toujours utilisée avec n'importe quel type de configu-

ration de cartes de canaux et avec n'importe quel type de structure de montage 118 pour une CST 112, permettant ainsi

de standardiser et de simplifier la structure de la machine.

D'autres modes de réalisation de l'invention en-

trent dans le cadre des revendications qui suivent.

Par exemple, la figure 6 montre une autre struc- ture de broche de test, 74. Son ressort 76 a une précharge de 0,70 N et il exerce une force de 1, 5 N aux 2/3 de la course. La douille de broche de test 78, qui est toujours

montée de façon fixe dans la carte de support 28, a un dia-

mètre intérieur de 1,42 mm, grace à quoi un réceptacle 80 ayant un diamètre extérieur de 1,37 mm peut coulisser à

l'intérieur. Pendant l'utilisation, les broches de déplace-

ment 57 poussent le réceptacle 80 vers le haut, en même temps

que les pistons 40, 42 et le ressort 76.

La figure 7 montre encore une autre configuration possible pour supporter les broches de test. La carte de support de broches de test 83 est constituée ici par une seule carte de support de 12,7 mm d'épaisseur (même matériau

que le diaphragme 22) dans laquelle sont formés des chambra-

ges 81 destinés à recevoir des têtes 82 de broches de test

84 de type classique, à un seul piston. Les broches 84 peu-

vent coulisser à l'intérieur de trous 85 qui traversent la

carte 83. Des capuchons 86 à l'extrémité inférieure des bro-

ches 84 empêchent que les broches ne sortent et ne tombent lorsqu'on renverse la carte de support 83. On utilise une

structure isolante en nid d'abeilles 90 pour isoler électri-

quement les broches de test 84 et pour les aligner avec leurs broches de déplacement 57 respectives. Pendant l'utilisation, une broche de déplacement 57 fait monter une broche de test

84 entière.

De plus, bien que les systèmes décrits ici compor-

tent des CST à la partie supérieure et des cartes de canaux à la partie inférieure, l'invention s'appliaue également à

d'autres orientations.

Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour tester l'intégrité électrique d'un ensemble de cartes de circuit imprimé sous test (ou en abrégé CST) (112), chaque CST comportant un ensemble de noeuds de CST (116) accessibles et dirigés vers le bas, répartis selon une première configuration d'emplacements prédéterminés sur

la surface inférieure de la CST, caractérisé en ce qu'il com-

prend: des moyens de support (126, 134, 140, 142) destinés à supporter une CST (112) de façon amovible; des circuits de test comprenant un ensemble de cartes de circuit imprimé de circuits de canaux (124) ayant des noeuds de canaux dirigés vers le haut (122), situés au-dessous des moyens de support, selon une seconde configuration d'emplacements prédéterminés, dans une étendue en chevauchement avec la surface inférieure de la CST, cette seconde configuration ne correspondant pas à la première configuration d'emplacements prédéterminés; des moyens de connexion (150, 130) comprenant des contacts de CST

à ressort (150) répartis selon une configuration qui corres-

pond à la première configuration, de façon à être alignés avec les noeuds de CST (116) et à venir en contact avec ces derniers lorsque la CST est montée sur les moyens de support; et ces moyens de connexion comprenant également une carte

d'adaptation (130) qui porte un ensemble d'éléments conduc-

teurs supérieurs qui consistent en réceptacles tubulaires (145) s'étendant à partir de la surface supérieure de la carte, et qui sont connectés électriquement aux contacts de CST (150) et portent ces derniers, la carte d'adaptation (130) portant également un ensemble d'éléments inférieurs

(148) qui s'étendent vers le bas à partir de la surface in-

férieure de la carte d'adaptation, ces éléments conducteurs inférieurs (148) étant montés selon une configuration qui

correspond à celle des noeuds de canal, les moyens de con-

nexion comprenant également des moyens d'adaptation (160, 161, 167, 168) qui connectent électriquement des réceptacles

tubulaires (145) respectifs à des éléments conducteurs infé-

rieurs au niveau des parties d'adaptation.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des premières tiges pour connexions enroulées (154A) sont connectées aux réceptacles tubulaires (145), et les éléments conducteurs inférieurs (148) comprennent des

secondes tiges pour connexions enroulées (156), ces premiè-

res et secondes tiges pour connexions enroulées (154A, 156)

ayant des parties en chevauchement mutuel le long de posi-

tions correspondantes d'axes verticaux, et les moyens d'adaptation comprennent des fils (160) qui connectent des

premières et secondes tiges pour connexions enroulées res-

pectives (154A, 156).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de connexion comprennent un chassis (118) ayant des parois latérales (126) fixées à la carte d'adaptation (130), et une plaque de maintien (132) qui est

fixée aux parois latérales, au-dessous de la carte d'adapta-

tion, et en ce que les secondes tiges pour connexions enrou-

lées (156) s'étendent vers le bas à partir de la carte d'adaptation (130) et traversent des trous dans la plaque de

maintien (132), ces trous étant disposés selon une configu-

ration qui correspond à la seconde configuration.

4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de connexion comprennent en outre une structure d'interface (120) entre les secondes tiges pour connexions enroulées (156) et les noeuds de canaux (122), et cette structure d'interface (120) comporte des contacts

d'interface à ressort (184), dirigés vers le haut, qui éta-

blissent une connexion électrique entre les secondes tiges pour connexions enroulées (156) et les noeuds de canaux

(122).

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure d'interface (120) comprend une carte d'interface (180) qui porte des réceptacles tubulaires (182) portant les contacts d'interface à ressort (184), et des pistons dirigés vers le bas (188) qui s'étendent à partir de la surface inférieure de la carte d'interface (180) et qui

sont connectés électriquement aux noeuds de canaux (122).

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les noeuds de canaux (122) sont définis par un en- semble de conducteurs supportés par des supports horizontaux

entre les noeuds de canaux (122) et les pistons (188).

7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pistons dirigés vers le bas (188) sont portés par des prolongements inférieurs des contacts d'interface

(184).

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un joint torique en élastomère (202) est intercalé

entre les contacts d'interface (184) et les réceptacles tu-

bulaires (182) qui se trouvent sur la carte d'interface

(180).

9. Appareil selon la revendication 5, caractérisé

en ce qu'une jonction hermétique est établie entre les ré-

ceptacles tubulaires (145) qui se trouvent sur la carte

d'adaptation (130) et cette carte, et une jonction herméti-

que est établie entre les contacts d'interface dirigés vers le haut (184) et la carte de structure d'interface (180); et en ce qu'il comprend des moyens pour faire le vide entre la

carte d'adaptation (130) et la carte de la structure d'in-

terface (180).

10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la seconde configuration d'emplacements prédéter-

minés est un sous-ensemble d'une configuration en grille universelle de positions de noeuds de canaux possibles, les

moyens de connexion comprennent une carte d'interface uni-

verselle (180) située entre la carte d'adaptation (130) et

les noeuds de canaux (122), cette carte d'interface univer-

selle (180) porte des réceptacles tubulaires (182) répartis selon la configuration en grille, à des emplacements qui correspondent à des emplacements possibles pour les noeuds de canaux (122), et les réceptacles tubulaires (182) portent des contacts d'interface dirigés vers le haut (184) qui sont alignés avec les éléments conducteurs inférieurs (148), et

des parties d'actionnement dirigées vers le bas (186) desti-

nées à faire en sorte que le contact d'interface (184) éta- blisse une connexion électrique entre un élément conducteur inférieur (148) et un noeud de canal (122) lorsqu'un élément

conducteur inférieur est aligné avec lui.

11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que les contacts d'interface (184) ne sont pas pré-

chargés.

12. Appareil pour tester l'intégrité électrique d'un ensemble de cartes de circuit imprimé sous test (CST) (12), chaque CST comportant un ensemble de noeuds de CST

accessibles et dirigés vers le bas, répartis selon une pre-

mière configuration d'emplacements prédéterminés sur la sur-

face inférieure de la CST (12), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de support (18, 22) pour supporter de façon amovible une CST; un circuit de test comprenant un ensemble de cartes de circuit imprimé de circuits de canaux (73) comportant des noeuds de canaux dirigés vers le haut, au-dessous des moyens de support, qui sont répartis selon une seconde configuration d'emplacements prédéterminés dans une étendue en chevauchement avec la surface inférieure de la CST, cette seconde configuration ne correspondant pas à la première configuration d'emplacements prédéterminés; et des moyens de connexion pour connecter électriquement les

noeuds de canaux aux noeuds de CST (16); les moyens de con--

nexion comprenant des contacts de CST à ressort (45) répar-

tis selon une configuration qui correspond à la première configuration, de façon à être alignés et en contact avec les noeuds de CST (16) lorsque la CST est montée sur les

moyens de support; les moyens de connexion comprenant éga-

lement une carte d'adaptation (56) qui porte un ensemble d'éléments conducteurs supérieurs (64, 65) qui s'étendent à partir de sa surface supérieure et sont alignés et connectés électriquement aux contacts de CST, la carte d'adaptation

portant également un ensemble d'éléments conducteurs infé-

rieurs (68) qui s'étendent vers le bas à partir de la surfa-

ce inférieure de la carte d'adaptation, les moyens de conne-

xion comprenant également des moyens d'adaptation qui con-

nectent électriquement des éléments conducteurs supérieurs respectifs à des éléments conducteurs inférieurs respectifs, au niveau de parties d'adaptation; la première configuration d'emplacements prédéterminés étant un sous-ensemble d'une configuration en grille universelle d'emplacements de CST possibles, les moyens de connexion comprenant une carte de support de broches de test universelle (28) qui est située entre la carte d'adaptation (56) et la CST, cette carte de

support de broches de test universelle portant des récepta-

cles tubulaires (34) répartis selon la configuration en

grille, à des emplacements qui correspondent à des emplace-

ments possibles pour les noeuds de CST (16), les contacts de CST (45) étant montés dans les réceptacles (34) et s'étendant vers le haut à partir de la carte de support de broches de test universelle, le nombre des contacts de CST (45) et de réceptacles tubulaires (34) étant supérieur au nombre de noeuds accessibles (16), chaque réceptacle portant également une partie d'actionnement mobile (42, 47) de

l'autre côté de la carte de support de broches de test uni-

verselle (28), pour faire en sorte qu'un contact de CST (45) soit déplacé vers le haut et amené dans une position actionnée, pour venir en contact avec un noeud de CST (16), lorsque la partie d'actionnement a été poussée vers le haut

par un élément conducteur supérieur (64) se trouvant direc-

tement au-dessous d'elle, et soit dans une position infé-

rieure, non actionnée, lorsqu'il n'y a pas d'élément con-

ducteur supérieur directement au-dessous d'elle.

13. Appareil pour tester l'intégrité électrique de cartes de circuit imprimé sous test (CST) (12), chaque CST comportant un. ensemble de noeuds accessibles (16) dirigés vers le bas, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de

support (18, 22) destinés à supporter une CST de façon amovi-

ble; des contacts de CST à ressort (45) supportés par les moyens de support en position pour venir en contact avec les noeuds de CST (16); un circuit de test comprenant un ensemble de noeuds de canaux dirigés vers le haut, situés au-dessous des moyens de support (18, 12), ces noeuds de canaux étant disposés selon une configuration spécifique de l'application considérée; une carte universelle (28) située au-dessous des moyens de support (18, 22) et au-dessus des noeuds de canaux, et portant des réceptacles tubulaires (34) répartis selon une configuration en grille universelle d'emplacements de noeuds de canaux possibles, la configuration spécifique de

l'application étant un sous-ensemble particulier de la con-

figuration en grille universelle; et un ensemble d'éléments de déplacement conducteurs de l'électricité (57) supportés au-dessous de la carte universelle (28) et au-dessus des noeuds de canaux, dans des positions réparties selon une configuration qui correspond à la configuration spécifique de l'application, ces éléments de déplacement (57) étant

connectés électriquement au circuit de test par l'intermé-

diaire des noeuds de canaux; et chaque réceptacle tubulaire portant un contact universel dirigé vers le haut (45) qui

s'étend à partir de la surface supérieure de la carte uni-

verselle (28), et ayant une partie d'actionnement (42) qui s'étend à partir de la surface inférieure de la carte, pour établir une connexion électrique entre le contact de CST (45) et le noeud de canal lorsqu'un élément de déplacement

(57) est aligné avec le contact universel.

14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les noeuds de canaux sont définis par un ensemble de conducteurs supportés par des supports horizontaux entre

les noeuds de canaux et des pistons (42).

15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé

en ce que les conducteurs sont connectés à un ensemble de con-

necteurs (70) qui se trouvent sur les extrémités supérieures d'un ensemble de cartes de circuit séparées (73) du circuit

de test.

16. Appareil selon la revendication 13, caractérisé

en ce que les éléments de déplacement (57) comprennent un en-

semble de conducteurs qui sont connectés électriquement aux

contacts de CST (45).

17. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les réceptacles tubulaires (34) et les contacts universels établissent des jonctions hermétiques avec la

carte universelle (28).

18. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que les parties d'actionnement sont constituées par des

pistons à ressort (40, 42) portés par les contacts universels.

19. Broche de test, caractérisée en ce qu'elle comprend: un réceptacle (34), une paire de pistons (40, 42) qui s'étendent à partir d'extrémités opposées du réceptacle, et un ressort de compression (44) entre les deux pistons (40, 42) qui est plus court, lorsqu'il n'est pas comprimé,

que la distance entre les pistons lorsqu'ils sont aux extré-

mités opposées du réceptacle (34), et qui peut coulisser li-

brement dans le réceptacle.

20. Broche de test selon la revendication 19, ca-

ractérisée en ce que le réceptacle (34) est en métal.

21. Broche de test selon la revendication 20, ca-

ractérisée en ce que le ressort de compression (44) présente

une extrémité de diamètre réduit, de façon à déplacer trans-

versalement un piston (40, 42) pour l'appliquer contre le

réceptacle lorsque le ressort est comprimé.

22. Sonde caractérisée en ce qu'elle comprend: un réceptacle tubulaire (182) ayant une surface intérieure, un premier piston à ressort (188) qui s'étend à partir des deux extrémités du réceptacle (182) et qui comporte une surface extérieure se trouvant à l'intérieur du réceptacle, et un

joint d'étanchéité en élastomère (202) entre la surface inté-

rieure du réceptacle et la surface extérieure du piston.

23. Sonde selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un second piston à ressort (190) qui est porté par le premier piston à ressort (188) et

qui s'étend à partir d'une extrémité de celui-ci.

24. Sonde selon la revendication 23, caractérisée en ce que le premier piston à ressort (188) a une précharge nulle.