WO2002041016A1 - Anordnung zum verbinden von testnadeln eines testadapters mit einer prüfeinrichtung - Google Patents
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- G01R31/2808—Holding, conveying or contacting devices, e.g. test adapters, edge connectors, extender boards
Definitions
- the present invention relates to an arrangement for connecting densely arranged test needles of a test adapter to a test device.
- Test adapters are used in particular in the series production of assembled and bare printed circuit boards for test purposes. They are used to connect up to several thousand test points arranged on a printed circuit board to be tested by means of test needles. The measured quantities recorded with the test needles are forwarded to a test adapter which is electrically connected to the test needles.
- test adapters are generally only used to test a certain specified printed circuit board, test adapters are usually manufactured as individual pieces.
- a typical test adapter for testing printed circuit boards is shown in DE 199 07 727 and is explained in more detail in FIG. 4:
- reference numeral 41 denotes a needle carrier plate in which test needles 43 for contacting pistons 44 of the test needles with test points 45 of a printed circuit board 46 to be tested are arranged.
- bores are made in the needle carrier plate 41, the bore diameter in each case roughly corresponding to the diameter of the assigned test needle 43.
- the test needles 43 can optionally be mounted in sleeves 49 located in the bores.
- the circuit board 46 to be tested is carried by a circuit board carrier plate 42.
- the printed circuit board carrier plate 42 has bores 48 for the test needles 43 and is arranged such that the pistons 44 of the test needles 43 do not extend beyond the surface of the printed circuit board carrier plate 42 facing the printed circuit board 46 to be tested.
- the printed circuit board carrier plate 42 and with this the printed circuit board 46 are lowered by pneumatics or due to a vacuum created in the space between the printed circuit board carrier plate 42 and the needle carrier plate 41, so that the pistons 44 of the test needles 43 with the test points 45 of the printed circuit board 46 to be tested in Come in contact.
- connection devices 47j, 47 2 for the test needles 43 are provided on the end of the test needles 43 facing away from the printed circuit board 46, which are electrically connected to connection devices 40 for the test device .
- connection devices 47 j , 47 2 for the test needles 43 are shown:
- a first connection device 47 j for the test needles 43 is realized in the form of a sleeve 49 which, when a test needle 43 is inserted into the sleeve 49, is clamped into it electrical contact comes.
- the second connection device 47 2 for the test needles 43 is implemented in the form of a separate, conductive element which is inserted into a cavity formed in a test needle 43 and is thus electrically connected to the test needle.
- connection devices 40 for the test device are realized in FIG. 4 by spring-loaded contacts which are electrically connected to the connection devices 47 j, 47 2 for the test needles 43.
- connection devices 47 j, 47 2 for the test needles 43 are realized in FIG. 4 by spring-loaded contacts which are electrically connected to the connection devices 47 j, 47 2 for the test needles 43.
- wire wrap posts or plug contacts is also known.
- test points on the printed circuit boards to be tested are moving closer and closer together.
- a few years ago a minimum distance of the test points of 0.1 inch (2.54 mm) was still in use, but today the test points to be tested are increasingly only 0.025 inch (0.635 mm) or less apart.
- test points over the printed circuit board is not constant, but areas with test points that are close to one another and areas with test points that are further apart alternate. This is due to the nature of the components with which the circuit board to be tested is or is still being equipped.
- test needles Due to the smaller minimum distance between the test points, the requirements for the density of the test needles have increased.
- extremely thin test needles such as Test needles that can be placed in a test adapter only 0.025 inch (0.635 mm) or less apart due to their diameter.
- test adapter which has a correspondingly high needle density in at least one region is shown in FIG. 5.
- the general structure and mode of operation of the test adapter shown in FIG. 5 corresponds to the structure of the one shown in FIG Test adapter. For this reason, the same elements have been given the same reference numerals in FIGS. 4 and 5.
- correspondingly thin test needles 53 are arranged so densely that the pistons 54 of the thin test needles 53 can contact the individual test points 55 which are only slightly spaced apart.
- connection devices 40, 50 for the test device are designed in the form of wire wrap posts formed on sleeves 49, 59 for the test needles 43, 53.
- the sleeves 49, 59 are made of conductive material, come into electrical contact with test needles 43, 53 inserted into them and thus simultaneously serve as
- connection devices for the test device which are often designed as wire-wrap posts, can easily be damaged (e.g. when attaching a wire-wrap connection), since the connection devices for the test device are correspondingly filigree due to the very dense arrangement of the thin test needles.
- connection devices for the test device for example, as spring-loaded contacts or plug contacts. Such spring-loaded contacts or plug contacts are inevitably very delicate and sensitive due to the high needle density in the at least one high-density area of the test points. If, on the other hand, the connection devices for the test device are designed in the form of contact points for interface needles of a test device, the contact points are inevitably very small.
- the interface needles of the test facility must be adjusted accordingly with respect to the contact points (e.g. accuracy of less than 0.5 mm).
- This is disadvantageous, since the advantage of the connection devices for the test device, which are designed as contact points for interface needles of a test device, lies in a simple, quick, detachable and unproblematic connection between the connection devices for the test device and the test device.
- test adapter Since a test adapter is also an expensive device, usually tailored to a special printed circuit board, it is also customary for smaller modifications of the printed circuit board to be tested, subsequently in that of the printed circuit board area of the needle carrier plate of a test adapter facing away and in particular on the connection devices for the test device to carry out wiring work in order to be able to adapt the test adapter to a changed layout of the printed circuit board to be tested. During such work, the connection devices for the test device can be easily bent or damaged.
- connection points for test needles of the test adapter the distribution of the connection points for test needles corresponding to the distribution of the test needles
- connection points for a test device each connection point for a test needle being assigned exactly one connection point for the test device
- Connection points for the test device are spaced further apart than the connection points for test needles; such as
- connection points for test needles and connection points for the test device electrically connected in pairs, so that each connection point for a test needle is connected to a connection point for the test device, the arrangement being individually adapted to the circuit board (6) to be tested ,
- connection points for the test device are spaced further apart than the associated connection points for the test needles, the connection points for the test device are easily accessible.
- connection points for the test device Because due to the lower density of the connection points for the test device, more space for the individual connection points for the test device and thus also for Connection devices for the test device are available, these can be made more robust. As a result, the risk of damage to the connection devices for the test device during subsequent wiring work is considerably reduced. Furthermore, subsequent wiring changes can be carried out on connection devices for the test device arranged in the connection points for the test device, so that the connection devices for the test needles arranged in connection points for test needles are not further stressed after their connection to the connection points for the test needles. Because of the individual adaptation of the arrangement to the circuit board to be tested, it is possible according to the invention to adapt the arrangement to the space available for test adapters for printed circuit boards.
- test needles of a test adapter to a test device, by means of which the test needles are connected electrically and reliably to the test device despite the use of test needles with a very small diameter and high density of the test needles can.
- connection structure is preferably realized by wire-wrap connections, by bonding and / or with the aid of the threading technique.
- connection structure allows the connection structure to be created quickly and individually. They also allow the connection structure to be changed later.
- the arrangement according to the invention can also be particularly easily adapted individually to a circuit board to be tested using these techniques.
- connectors and / or wire-wrap posts for the connection of a test device are provided at the connection points for a test device.
- connection devices for a test device are widely used and allow a quick, simple and detachable connection of the test device.
- spring contacts for a wireless connection to a test device can be provided at the connection points for a test device, and / or the connection points for a test device can be designed as contact points for interface needles of a test device. It is particularly advantageous that a large number of electrical connections to the test device can be made or released at the same time particularly easily and quickly.
- connection structure is at least partially realized by conductor tracks applied to or inserted into at least one circuit board, the at least one circuit board having both connection points for test needles and connection points for the test device.
- connection structure in the manufacture of the boards can be tailored to the individual requirements, such as the arrangement of the connection points for test needles and the space available for the arrangement for spreading are tailored. Another advantage is that the connection structure and associated connection points for test needles or the test device can be formed on one element.
- connection points for test needles and the connection points for the test device are arranged on the same side of the circuit board as the conductor tracks.
- the arrangement for spreading has a plurality of boards which are arranged such that they lie one above the other in such a way that sides of the boards on which conductor tracks are provided and sides of the boards on which no conductor tracks are provided lie opposite one another, the ones provided on the boards Overall, conductor tracks form the connection structure.
- the conductor tracks applied to a circuit board are reliably insulated from the conductor tracks applied to an adjacent circuit board.
- connection structure By dividing the connection structure into conductor tracks which are arranged in a plurality of levels insulated from one another by the circuit boards, a particularly compact arrangement for spreading can be realized, for example parallel tracks of the connection structure can be arranged in different layers one above the other.
- the layout of the individual platms can be designed to be particularly flexible, since no consideration has to be given to conductor tracks arranged on other boards. This allows the best possible individual adaptability of the circuit board according to the invention to a circuit board to be tested.
- connection points for test needles or the test device are arranged in such a way on the circuit boards, and the boards arranged one above the other overlap in such a way that all connection points for test needles or the test device arranged on the boards are accessible even with 'boards arranged one above the other.
- connection points for test needles and / or the connection points for the test device which penetrate the boards arranged one above the other.
- connection devices for the test needles and connection devices for the test device can be arranged in the openings and carried by the boards. Furthermore, it is thus possible according to the invention to electrically connect each connection device for a test needle or the test device to an associated connection point for a test needle or the test device formed on any one of the boards arranged one above the other.
- connection pairs formed from a connection point for test needles and the associated connection point for a test device are arranged on the circuit boards in such a way that inner connection points for test needles with outer connection points for a test device, middle connection points for test needles with middle connection points for a test device, and external connection points for test needles with internal connection points for a test device are electrically connected to one another.
- a connection structure chosen in this way enables the arrangement according to the invention to be easily expanded by means of, for example, pyramid-shaped boards arranged one above the other.
- connection points for test needles or the test device In order to enable a quick and simple electrical connection between the connection points for test needles or the test device and connection devices for test needles or the test device, it is advantageous if the arrangement at the connection points for test needles or the test device has sleeve-shaped solder as soldering aid.
- the arrangement for spreading is preferably designed as a separate spreading module, since such a separate spreading module can, if appropriate, be prefabricated using various aids (e.g. microscope).
- the expansion module additionally has a support element which, in addition to the arrangement for expanding, also carries connection devices for the test device and / or connection devices for test needles.
- the arrangement for spreading is mechanically relieved, since connecting points between the connection points for test needles or for the test device and the connection devices for test needles or for the test device thus does not have to transmit any mechanical forces, or at least only small mechanical forces.
- the arrangement for spreading can be made thinner and more compact, since less attention has to be paid to a special mechanical stability of the arrangement for spreading.
- expansion module can be exchangeably connected to the test adapter.
- FIG. 1 shows in cross section the structure of a test adapter for test equipment, which has a preferred embodiment of the arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points of test needles;
- FIG. 2 shows a top view of an arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points of test needles;
- 3 shows in cross section the structure of a further test adapter for
- Test equipment which has a second embodiment of the arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points of test needles; 4 shows in cross section the structure of a test adapter according to the prior art;
- Figure 5 in cross section the structure of a further test adapter according to the prior art.
- FIG. 1 shows in cross section the structure of a test adapter for test equipment, which contains a preferred embodiment of the arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points of test needles.
- the test adapter has a needle carrier plate 1 and a printed circuit board carrier plate 2.
- the printed circuit board carrier plate 2 is arranged above the needle carrier plate 1 in such a way that it can be moved towards the needle carrier plate 1 and away from the needle carrier plate 1. It carries an assembled printed circuit board 6 to be tested.
- the printed circuit board 6 to be tested has only slightly spaced test points 5 on its side facing the printed circuit board support plate 2. Bores 8 for thin test needles 3 carried by the needle carrier plate 1 are also made in the printed circuit board support plate 2 so that pistons 4 of the test needles 3 can come into contact with the test points 5.
- test needles 3 are sleeveless in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the test needles 3 are sleeveless in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the test needles 3 are sleeveless in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the test needles 3 are sleeveless in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the test needles 3 are sleeveless in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the test needles 3 are sleeveless in the
- Needle carrier plate 1 arranged.
- test needles 3 are connected at their end facing away from the printed circuit board carrier plate 2 to a connection device 7 for test needles 3.
- connection devices 7 for test needles 3 are designed as plugs which are inserted into a cavity provided on the end of the test needles 3 facing away from the printed circuit board carrier plate 2.
- connection device 7 for test needles 3 can also be realized, for example, by an electrically conductive sleeve for the test needle 3.
- connection devices 7 for the test needles 3 have connection elements 19.
- connection elements 19 can be designed, for example, as solder pins or, as shown in FIG. 1, as wire wrap posts.
- connection elements 19 of the connection devices 7 for the test needles 3 are electrically connected to the arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points 11 of test needles 3 of the test adapter for test devices.
- FIG. 2 shows a top view of a preferred embodiment of the arrangement according to the invention for spreading tightly arranged connection points 11 of test needles 3, which corresponds in principle to the arrangement shown in FIG.
- the arrangement according to the invention is only half assembled. Similar elements are given the same reference numerals in FIGS. 1 and 2.
- connection points 11 of test needles 3 of a test adapter for test devices has connection points 11 for test needles 3 of the test adapter, the distribution of which corresponds to the distribution of the test needles 3. Furthermore, connection points 12 are provided for a test device, each connection point 11 for a test needle 3 being assigned exactly one connection point 12 for the test device, and the connection points 12 for the test device being spaced further apart than the connection points 11 for test needles 3 the connection points il for test needles 3 and the connection points 12 for the test device are electrically connected in pairs so that each connection point 11 for a test needle 3 is connected to a connection point 12 for the test device.
- connection points 11 for a test needle 3 is connected to a connection point 12 for the test device.
- connection points 11 for test needles 3 and the connection points 12 for the test device are realized by oil contacts provided on printed circuit boards 9 19 9 2 , 9 3 and are connected in pairs by means of conductor bars 17 provided on the printed circuit boards 9 9 2 , 9 3 .
- the entirety of the conductor tracks 17 provided on the printed circuit boards 9 15 9 2 , 9 3 thus forms the connecting structure of the arrangement according to the invention.
- connection points 11 for the test needles 3 and the connection points 12 for the testing device as well as those connected to them
- Conductor arms 17 are each arranged on the same side of the circuit boards 9 15 9 2 , 9 3 , since an expensive and time-consuming through-contacting of the circuit boards 9 15 9 2 , 9 3 can thus be dispensed with.
- connection points 11 for test needles 3 the connection points 12 for the test device and the connection structure formed by conductor tracks 17 can be easily and quickly in one operation (for example by etching one PCB metallized on one side) can be produced.
- the connection structure can be adapted relatively flexibly to the individual circumstances, that is to say the required arrangement of the connection points 11, 12 for test needles 3 or the test device and the space available for the arrangement for spreading open.
- connection points 11, 12 for test needles 3 or the test device are separate elements (not shown), and for example by means of wire-wrap connections, bonding or to connect the threading technique in pairs.
- the connecting structure can be designed to be detachable and allows subsequent modification.
- connection points 11 for the test needles 3 can, for example, also be made in one piece with the connection elements 19 in FIG Connection devices 7 for the test needles 3 may be formed (for example in the form of wire wrap posts formed on sleeves or plugs for the test needles).
- connection points 11 for the test needles 3 do not have to be provided specifically.
- connection pairs formed from a connection point 11 for test needles 3 and the associated connection point 12 for a test device are arranged on the circuit boards 9 X , 9 2 , 9 3 in such a way that inner connection points 11 for test needles 3 are also connected via conductor tracks 17 outer connection points 12 for a test device, middle connection points 11 for test needles 3 with middle connection points 12 for a test device, and outer connection points 11 for test needles 3 with inner connection points 12 for a test device are electrically connected to one another.
- the boards 9 X , 9 2 , 9 3 shown in FIG. 2 are arranged pyramid-shaped one above the other in such a way that sides of the boards 9 19 9 2 , 9 3 , on which conductor tracks 17 are provided, and sides of the boards 9 l5 9 2 , 9 3 , on which no conductor tracks 17 are provided, touch.
- the arrangement according to the invention is particularly suitable for test adapters for test devices for testing especially equipped circuit boards, since with such test adapters there is very little free space available for the arrangement for spreading.
- the boards 9 15 9 2 , 9 3 arranged one above the other preferably overlap in such a way that all connection points 11, 12 arranged on the boards 9 9 2 , 9 3 for test needles 3 or the test device also in the case of boards arranged one above the other 9 X , 9 2 , 9 3 are accessible.
- the boards 9 15 9 2 , 9 3 in the connection points 11, 12 for test needles 3 or the testing device have openings 18 which penetrate the boards 9 9 2 , 9 3 arranged one above the other.
- openings 18 can be made, for example, by drilling or punching into the boards 9 15 9 2 , 9 3 and allow the connection points 11, 12 for test needles 3 or the test device to be contacted with connection devices 7, 13 for test needles 3 or the test device.
- connection elements 19 of the connection devices 7 for the test needles 3 are arranged in openings 18 in such a way that they penetrate boards 9 1 , 9 2 , 9 3 , 9 4 arranged one above the other.
- the boards 9 15 9 2 , 9 3 , 9 4 have a structure which corresponds to the structure shown in FIG. 2.
- connection points 11 for the test needles 3 soldering aid in the form of a sleeve shape disposed at the connecting points 11, 12 solder the connecting elements are arranged 19 by soldering electrically with one on one of the Platmen 9 l5 9 2, 9 3, 9 4 Connection points 11 for test needles 3 connected.
- connection devices 7 for the test needles 3 are each connected to a connection point 12 for the test device via the connection structure provided on the boards 9 9 2 , 9 3 , 9 4 in the form of conductor tracks 17.
- connection devices 10 for a test device are provided on the arrangement according to the invention.
- these connection devices 10 for a test device are designed as wire wrap posts.
- connection devices 10 for a test device are arranged in openings 18 provided in the boards 9 9 2 , 9 3 , 9 4 such that they penetrate the boards 9 15 9 2 , 9 3 , 9 4 arranged one above the other.
- the connection devices 10 for a test device are electrically connected to one of the connection points 12 provided on one of the boards 9 9 2 , 9 3 , 9 4 for the test device.
- the connection points 12 for the test device are thus also connected to one of the connection devices 7 for the test needles 3.
- test needles 3 of a test adapter to a test device, by means of which, despite the use of test needles 3 with a very small diameter and high density of the test needles 3, the test needles 3 are reliably and reliably connected to the test device Test facility can be electrically connected.
- a support element 13 is also provided which, in addition to the boards 9 X , 9 2 , 9 3 , 9 4 arranged one above the other, carries the connection devices 10 for the testing device and thus forms a separate expansion module.
- the connection devices 7 for the test needles 3 are carried directly by the circuit boards 9 15 9 2 , 9 3 , 9 4 .
- the support element 13 of the expansion module thus formed is connected to the needle support plate 1 by means of spacers 14, for example by screws.
- the position of the support element 13 can thus be adapted to the length of the test needles 3 by a suitable choice of the spacers 14.
- the expansion module is releasably connected to the needle carrier plate 1, as shown in FIG. 1, the support element 13 and with it the circuit boards 9 15 9 2 , 9 3 , 9 4 fastened on the support element 13 and the connection devices 7, 10 for the test needles 3 or the test device as a whole can be removed.
- connection points il for test needles 3 and the connection devices 7 for test needles 3 are difficult operations such as the creation of electrical connections between the connection points il for test needles 3 and the connection devices 7 for test needles 3 in a separate preassembly with the aid of special devices (e.g. microscope).
- connection devices 10 for the test device are carried by the support element 13 of the expansion module, when connecting the test device (for example via plug-in connectors or wire-wrap connections) there are no or only slight mechanical forces via the connection points 12 for the test device on the circuit boards 915 9 2 , 9 3 , 9 4 transmitted. This considerably increases the reliability of the electrical connections between the connection points 12 for the test device and the connection devices 10 for the test device.
- FIG. 3 shows a further preferred exemplary embodiment of the present invention.
- the same or similar elements are provided with the same reference numerals in FIGS. 1 to 3.
- the thin test needles 3 are not only stored in the needle carrier plate 1 but also in lamella stacks. These stack of lamellae are formed by lamellae 19 which are fixed to one another by steel pins 20.
- the individual lamellae 19 are plate-like, flat bodies of constant thickness, the largest surface of which can be, for example, square or round, and consist of insulating material such as e.g. glass fiber reinforced plastic, so that additional insulation of the test needles 3 arranged in them can be dispensed with.
- the thickness of the individual lamella 19 is preferably not greater than ten times the test needle diameter.
- a stack of lamellas formed by lamellas 19 is arranged both on the side of the needle bearing lamella 1 facing the lead plate holder plate 2 and on the side of the needle bearing plate 1 facing away from the lead plate holder 2.
- test needles 3 in lamella stacks makes it possible to store the test needles 3, which are very sensitive due to their small diameter, over the greatest possible length and thus to protect them from damage.
- a plate stack arranged on the side of the needle bearing plate 1 facing away from the lead plate plate 2 can replace the spacer 14 provided for FIG. 1 for the support element 13.
- FIG the support element 13 is made up of individual slats 13 15 13 2 , 13 3 which are arranged one above the other and are pressed together by means of a steel pin 21.
- the two arranged on the Nadelley ⁇ latte 1, formed by the lamellae 19 lamella stack and the support element 13 made up of lamellae 13 l5 13 2 , 13 3 are by means of a thread 15 penetrating the needle bearing plate 1, the lamella stack and the support element 13 and two nuts 16 on the Nadelis ⁇ latte 1 attached.
- the arrangement formed by the plates 9 X , 9 2 , 9 3 , 9 4 is also fastened to the support element 13 by means of the thread 15 and the two nuts 16.
- the arrangement according to the invention for connecting densely arranged test needles of a test adapter to a test device can be implemented using particularly few additional components.
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Abstract
Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten (11) von Testnadeln (3) eines Testadapters für Prüfeinrichtungen zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatinen (6), vorgeschlagen. Die Anordnung enthält: - Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) des Testadapters, wobei die Verteilung der Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) der Verteilung der Testnadeln (3) entspricht; - Anschlußpunkte (12) für eine Prüfeinrichtung, wobei jedem Anschlußpunkt (11) für eine Testnadel (3) genau ein Anschlußpunkt (12) für die Prüfeinrichtung zugeordnet ist, und die Anschlußpunkte (12) für die Prüfeinrichtung weiter voneinander beabstandet sind als die Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3); sowie - eine Verbindungsstruktur (17), die Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) und Anschlußpunkte (12) für die Prüfeinrichtung paarweise elektrisch miteinander verbindet, so daß jeder Anschlußpunkt (11) für eine Testnadel (3) mit einem Anschlußpunkt (12) für die Prüfeinrichtung verbunden ist, wobei die Anordnung individuell an die zu prüfende Leiterplatine (6) angepaßt ist.
Description
"Anordnung zum Verbinden von Testnadeln eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden von dicht angeordneten Testnadeln eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung.
Testadapter werden insbesondere in der Serienfertigung von bestückten und unbestückten Leiterplatinen zu Testzwecken eingesetzt. Sie dienen zur Kontaktierung von bis zu mehreren tausend auf einer zu prüfenden Leiterplatine angeordneten Testpunkten mittels Testnadeln. Die mit den Testnadeln aufgenommenen Meßgrößen werden an einen Prüfadapter weitergeleitet, der mit den Testnadeln elektrisch verbunden ist.
Da Testadapter in der Regel nur zum Testen einer bestimmten vorgegebenen Leiterplatine verwendet werden, werden Testadapter üblicherweise als Einzelstücke hergestellt.
Ein typischer Testadapter zum Testen von bestückten Leiterplatinen ist in der DE 199 07 727 gezeigt und wird in Figur 4 näher erläutert:
In Figur 4 bezeichnet das Bezugszeichen 41 eine Nadelträgerplatte, in der Testnadeln 43 zum Kontakt von Kolben 44 der Testnadeln mit Testpunkten 45 einer zu prüfenden Leiterplatine 46 angeordnet sind. Dazu sind in die Nadelträgerplatte 41 Bohrungen eingebracht, wobei der Bohrdurchmesser jeweils in etwa dem Durchmesser der zugeordneten Testnadel 43 entspricht. Wahlweise können die Testnadeln 43 dabei in in den Bohrungen befindlichen Hülsen 49 gelagert sein. Die zu prüfende Leiterplatine 46 wird von einer Leiterplatinenträgerplatte 42 getragen. Die Leiterplatinenträgerplatte 42 weist Bohrungen 48 für die Testnadeln 43 auf und ist so angeordnet, daß sich die Kolben 44 der Testnadeln 43 im Bereitschaftszustand nicht über die der zu prüfenden Leiterplatine 46 zugewandten Oberfläche der Leiterplatinenträgerplatte 42 hinaus erstrecken. Zum Durchführen einer Messung wird die Leiterplatinenträgerplatte 42 und mit dieser die Leiterplatine 46 durch eine Pneumatik oder aufgrund eines im Zwischenraum zwischen Leiterplatinenträgerplatte 42 und Nadelträgerplatte 41 erzeugten Vakuums abgesenkt, so daß die Kolben 44 der Testnadeln 43 mit den Testpunkten 45 der zu prüfenden Leiterplatine 46 in Kontakt kommen. Zum Anschluß einer Prüfeinrichtung (nicht
gezeigt), die die Auswertung der mit Hilfe der Testnadeln 43 gemessenen Größen vornimmt, sind an dem der zu prüfenden Leiterplatine 46 abgewandten Ende der Testnadeln 43 Anschlußeinrichtungen 47j , 472 für die Testnadeln 43 vorgesehen, die elektrisch mit Anschlußeinrichtungen 40 für die Prufeinrichtung verbunden sind. In Figur 4 sind zwei verschiedene Anschlußeinrichtungen 47 j , 472 für die Testnadeln 43 dargestellt: Eine erste Anschlußeinrichtung 47 j für die Testnadeln 43 ist in Form einer Hülse 49 realisiert, die bei einer in die Hülse 49 gesteckten Testnadel 43 mit dieser durch Klemmen in elektrischen Kontakt kommt. Die zweite Anschlußeinrichtung 472 für die Testnadeln 43 ist in Form eines separaten, leitenden Elementes realisiert, das in einen in einer Testnadel 43 gebildeten Hohlraum gesteckt und so elektrisch mit der Testnadel verbunden ist.
Die Anschlußeinrichtungen 40 für die Prufeinrichtung sind in Figur 4 durch gefederte Kontakte realisiert, die mit den Anschlußeinrichtungen 47 j , 472 für die Testnadeln 43 elektrisch verbunden sind. Alternativ ist jedoch auch beispielsweise die Verwendung von Wire-Wrap-Pfosten, oder Steckkontakten bekannt.
Die steigende Miniaturisierung von elektrischen Bauelementen und damit von Leiterplatinen erhöht die Anforderungen an die Testadapter, da die Testpunkte auf den zu prüfenden Leiterplatinen immer dichter zus-immenrücken. War vor einigen Jahren noch ein Mindestabstand der Testpunkte von 0,1 inch (2,54 mm) gebräuchlich, so sind die zu prüfenden Testpunkte heute zunehmend nur mehr 0,025 inch (0,635 mm) oder noch weniger beabstandet.
Dabei ist zu beachten, daß die Verteilung der Testpunkte über die Leiterplatine nicht konstant ist, sondern sich in der Regel Bereiche mit eng beieinander liegenden Testpunkten und Bereiche mit weiter voneinander beabstandeten Testpunlcten abwechseln. Dies liegt in der Natur der Bauelemente, mit denen die zu prüfehde Leiterplatine bestückt ist bzw. noch bestückt wird.
Aufgrund des geringeren Mindestabstandes der Testpunkte sind die Anforderungen an die Dichte der Testnadeln gestiegen. Um eine entsprechend dichte Anordnung der Testnadeln im Testadapter zu ermöglichen, wurden extrem dünne Testnadeln wie z.B. Testnadeln, die aufgrund ihres Durchmessers zueinander in einem Abstand von nur 0,025 inch (0,635 mm) oder weniger in einem Testadapter angeordnet werden können, entwickelt.
Ein Testadapter, der in zumindest einem Bereich eine entsprechend hohe Nadeldichte aufweist, ist in Figur 5 gezeigt. Der generelle Aufbau und die Funktionsweise des in Figur 5 gezeigten Testadapters entspricht dem Aufbau des in Figur 4 gezeigten
Testadapters. Deshalb wurden in den Figuren 4 und 5 gleiche Elemente mit deü gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie aus Figur 5 ersichtlich sind in dem zumindest einen Bereich hoher Dichte der Testpunkte 55 auf der zu prüfenden Leiterplatine 46 entsprechend dünne Testnadeln 53 so dicht angeordnet, daß die Kolben 54 der dünnen Testnadeln 53 die einzelnen nur geringfügig beabstandeten Testpunkte 55 kontaktieren können.
In Figur 5 sind die Anschlußeinrichtungen 40, 50 für die Prüfeinrichtung in Form von an Hülsen 49, 59 für die Testnadeln 43, 53 ausgebildeten Wire-Wrap-Pfosten ausgeführt. Die Hülsen 49, 59 sind aus leitendem Material, kommen mit in sie gesteckten Testnadeln 43, 53 in elektrischen Kontakt und dienen somit gleichzeitig als
Anschlußeinrichtungen für die Testnadeln.
Bei dem in Figur 5 gezeigten Testadapter ist es von entscheidendem Nachteil, daß die an den dünnen Testnadeln 53 ausgebildeten Anschlußeinrichtungen 50 für die Prufeinrichtung sehr eng beieinander liegen und somit nur schwer kontaktiert werden können.
Zudem können die häufig als Wire-Wrap-Pfosten ausgebildeten Anschlußeinrichtungen für die Prufeinrichtung (z.B. beim Anbringen einer Wire-Wrap- Verbindung) leicht beschädigt werden, da die Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung aufgrund der sehr dichten Anordnung der dünnen Testnadeln entsprechend filigran ausgebildet sind. Es ist auch bekannt, die Anschlußeinrichtungen für die Prufeinrichtung beispielsweise als gefederte Kontakte oder Steckkontakte auszuführen. Auch derartige gefederten Kontalcte bzw. Steckkontakte sind aufgrund der hohen Nadeldichte in dem zumindest einen Bereich hoher Dichte der Testpunkte zwangsläufig sehr filigran und empfindlich. Sind die Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung hingegen in Form von Kontaktstellen für Interfacenadeln einer Prüfeinrichtung ausgebildet, so sind die Kontaktstellen zwangsläufig sehr klein. Folglich sind die Interfacenadeln der Prüfeinrichtung entsprechend genau (z.B. Genauigkeit von unter 0,5 mm) gegenüber den Kontaktstellen zu justieren. Dies ist nachteilig, da der Vorteil der als Kontaktstellen für Interfacenadeln einer Prüfeinrichtung ausgebildeten Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung gerade in einer einfachen, schnellen, lösbaren und unproblematischen Verbindung zwischen den Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung und der Prufeinrichtung liegt.
Da es sich bei einem Testadapter zudem um eine teuere, zumeist auf eine spezielle Leiterplatine zugeschnittene Vorrichtung handelt, ist es bei kleineren Modifikationen der zu testenden Leiterplatine ferner üblich, nachträglich in dem der Leiterplatine
abgewandten Bereich der Nadelträgerplatte eines Testadapters und insbesondere an den Anschlußemrichtungen für die Prufeinrichtung Verdrahtungsarbeiten durchzuführen, um den Testadapter an eine veränderte Layoutgestaltung der zu prüfenden Leiterplatine anpassen zu können. Bei solchen Arbeiten können die Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung leicht verbogen oder beschädigt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Verbinden von dicht angeordneten Testnadeln eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer trotz Verwendung von Testnadeln mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln die Testnadeln sicher und zuverlässig mit der Prüfeinrichtung elektrisch verbunden werden können.
Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst. Die Erfindung wird in ihren Unteransprüchen weitergebildet.
Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten von Testnadeln eines Testadapters für Prüfeinrichtungen zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatinen, vorgeschlagen, die
- Anschlußpunkte für Testnadeln des Testadapters, wobei die Verteilung der Anschlußpunkte für Testnadeln der Verteilung der Testnadeln entspricht;
- Anschlußpunkte für eine Prufeinrichtung, wobei jedem Anschlußpunkt für eine Testnadel genau ein Anschlußpunkt für die Prüfeinrichtung zugeordnet ist, und die
Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung weiter voneinander beabstandet sind als die Anschlußpunkte für Testnadeln; sowie
- eine Verbindungsstruktur, die Anschlußpunkte für Testnadeln und Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung paarweise elektrisch miteinander verbindet, so daß jeder Anschlußpunkt für eine Testnadel mit einem Anschlußpunkt für die Prufeinrichtung verbunden ist, aufweist, wobei die Anordnung individuell an die zu prüfende Leiterplatine (6) angepaßt ist.
Da erfindungsgemäß die Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung weiter voneinander beabstandet sind, als die zugehörigen Anschlußpunkte für die Testnadeln, sind die Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung gut zugänglich.
Da aufgrund der geringeren Dichte der Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung mehr Platz für die einzelnen Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung und somit auch für
Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung zur Verfügung steht, können diese robuster ausgeführt werden. Dadurch ist zusätzlich die Gefahr einer Beschädigung der Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung bei nachträglichen Verdrahtungsarbeiten erheblich reduziert. Weiter können nachträgliche Verdrahtungsänderungen an in den Anschlußpunkten für die Prüfeinrichtung angeordneten Anschlußeinrichtungen für die Prufeinrichtung durchgeführt werden, so daß die in Anschlußpunkten für Testnadeln angeordneten Anschlußeinrichtungen für die Testnadeln nach ihrer Verbindung mit den Anschlußpunkten für die Testnadeln nicht weiter belastet werden. Aufgrund der individuellen Anpassung der Anordnung an die zu prüfende Leiterplatine ist es erfindungsgemäß möglich, die Anordnung an den bei Testadapter für bestückte Leiterplatten zur Verfügung stehenden Platz anzupassen.
Somit ist es erfindungsgemäß möglich, eine Anordnung zum Verbinden von dicht angeordneten Testnadeln eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer trotz Verwendung von Testnadeln mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln die Testnadeln sicher und zuverlässig mit der Prufeinrichtung elektrisch verbunden werden können.
Vorzugsweise ist die Verbmdungsstraktur durch Wire-Wrap Verbindungen, durch Bonden und/oder mit Hilfe der Fädeltechnik realisiert.
Diese Techniken erlauben ein schnelles und individuelles Erstellen der Verbindungsstruktur. Zudem erlauben sie auch eine nachträgliche Änderung der Verbindungsstruktur. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung mit diesen Techniken besonders einfach individuell an eine zu prüfende Leiterplatine anpassen.
Es ist vorteilhaft, wenn an den Anschlußpunkten für eine Prufeinrichtung Steckverbinder und/oder Wire-Wrap Pfosten für den Anschluß einer Prüfeinrichtung vorgesehen sind.
Diese Anschlußeinrichtungen für eine Prüfeinrichtung sind weit verbreitet und erlauben einen schnellen, einfachen und lösbaren Anschluß der Prüfeinrichtung.
Alternativ können an den Anschlußpunkten für eine Prüfeinrichtung Federkontakte für eine drahtlose Verbindung mit einer Prufeinrichtung vorgesehen, und/oder die Anschlußpunkte für eine Prüfeinrichtung als Kontaktstellen für Interfacenadeln einer Prufeinrichtung ausgebildet sein.
Dabei ist es besonders von Vorteil, daß eine Vielzahl von elektrischen Verbindung zur Prüfeinrichtung gleichzeitig besonders einfach und schnell hergestellt bzw. gelöst werden kann.
In einem bevorzugten Ausführangsbeispiel ist die Verbindungsstruktur zumindest teilweise durch auf wenigstens eine Platine aufgebrachte oder in diese eingebrachte Leiterbahnen realisiert, wobei die wenigstens eine Platine sowohl Anschlußpunkte für Testnadeln als auch Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung aufweist.
Derartige Platinen sind beispielsweise mittels bekannter Ätztechniken schnell, billig und einfach herstellbar. Weiter kann die Verbindungsstruktur bei der Herstellung der Platinen gut auf die individuellen Anforderungen, wie z.B. die Anordnung der Anschlußpunkte für Testnadeln und den für die Anordnung zum Aufspreizen zur Verfügung stehenden Platz zugeschnitten werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß so Verbindungsstruktur und zugehörige Anschlußpunkte für Test adeln bzw. die Prüfeinrichtung auf einem Element ausgebildet werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn nur auf einer Seite der Platine Leiterbahnen vorgesehen sind, und die Anschlußpunkte für Testnadeln und die Anschlußpunkte für die Prüfeinrichtung auf der selben Seite der Platine wie die Leiterbahnen angeordnet sind.
Dadurch können besonders billige, einseitige Platinen verwendet werden. Zudem kann auf eine teuere und zeitaufwendige Durchkontaktierang der beiden Platinenseiten verzichtet werden.
Vorzugsweise weist die Anordnung zum Aufspreizen mehrere Platinen auf, die dergestalt flächig übereinander angeordnet sind, daß sich Seiten der Platinen, auf denen Leiterbahnen vorgesehen sind, und Seiten der Platinen, auf denen keine Leiterbahnen vorgesehen sind, gegenüber liegen, wobei die auf den Platinen vorgesehenen Leiterbahnen insgesamt die Verbindungsstruktur bilden.
Aufgrand einer solchen Anordnung sind die auf einer Platine aufgebrachten Leiterbahnen zuverlässig gegen die auf einer benachbarten Platine aufgebrachten Leiterbahnen isoliert.
Durch die Aufteilung der Verbindungsstruktur auf Leiterbahnen, die in mehreren gegeneinander durch die Platinen isolierten Ebenen angeordnet sind, kann eine besonders kompakte Anordnung zum Aufspreizen realisiert werden, da beispielsweise
parallel laufende Leiterbahnen der Verbmdungsstraktur in verschiedenen Schichten übereinander angeordnet werden können.
Weiter kann das Layout der einzelnen Platmen besonders flexibel gestaltet werden, da auf auf anderen Platinen angeordnete Leiterbahnen keine Rücksicht genommen werden muß. Dies erlaubt eine bestmögliche individuelle Anpaßbarkeit der erfindungsgemäßen an eine zu prüfende Leiterplatine.
In einer bevorzugten Ausführangsform sind die Anschlußpunkte für Testnadeln bzw. die Prüfeinrichtung dergestalt auf den Platinen angeordnet, und überlappen sich die übereinander angeordneten Platinen dergestalt, daß alle auf den Platinen angeordneten Anschlußpunkte für Testnadeln bzw. die Prufeinrichtung auch bei ' übereinander angeordneten Platinen zugänglich sind.
Dadurch ist zum einen gewährleistet, daß die übereinander angeordneten Platinen als Einheit montiert werden können, und zum anderen, daß auch nach einer Montage der übereinander angeordneten Platinen jederzeit sowohl an den Anschlußpunkten für Testnadeln als auch an den Anschlußpunkten für die Prüfeinrichtung Arbeiten (z.B. Reparaturarbeiten) durchgeführt werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den Anschlußpunkten für Testnadeln und/oder den Anschlußpunkten für die Prüfeinrichtung Öffnungen vorgesehen sind, die die übereinander angeordneten Platinen durchdringen.
Somit können in den Öffnungen Anschlußeinrichtungen für die Testnadeln und Anschlußeinrichtungen für die Prüfeinrichtung angeordnet und von den Platinen getragen werden. Weiter ist es so erfindungsgemäß möglich, jede Anschluße irichtung für eine Testnadel bzw. die Prüfeinrichtung mit einem auf einer beliebigen der übereinander angeordneten Platinen ausgebildeten, zugehörigen Anschlußpunkt für eine Testnadel bzw. die Prüfeinrichtung elektrisch zu verbinden.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform sind die aus einem Anschlußpunkt für Testnadeln und dem zugehörigen Anschlußpunkt für eine Prüfeinrichtung gebildeten Verbindungspaare auf den Platinen dergestalt angeordnet, daß innere Anschlußpunkte für Testnadeln mit äußeren Anschlußpunkten für eine Prufeinrichtung, mittlere Anschlußpunkte für Testnadeln mit mittleren Anschlußpunkten für eine Prüfeinrichtung, und äußere Anschlußpunkte für Testnadeln mit inneren Anschlußpunkten für eine Prufeinrichtung miteinander elektrisch verbunden sind-
Eine so gewählte Verbmdungsstraktur ermöglicht eine leichte Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen mittels beispielsweise pyramidenförmig übereinander angeordneten Platinen.
Um eine schnelle und einfache elektrische Verbindung zwischen den Anschlußpunkten für Testnadeln bzw. die Prüfeinrichtung und Anschlußeinrichtungen für Testnadeln bzw. die Prüfeinrichtung zu ermöglichen ist es von Vorteil, wenn die Anordnung an den Anschlußpunkten für Testnadeln bzw. die Prüfeinrichtung hülsenförmig geformten Lötzinn als Löthilfe aufweist.
Vorzugsweise ist die Anordnung zum Aufspreizen als ein separates Aufspreizmodul ausgebildet, da ein solches separates Aufspreizmodul gegebenenfalls unter Verwendung diverser Hilfsmittel (z.B. Mikroskop) gut vorgefertigt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Aufspreizmodul zusätzlich ein Tragelement auf, das neben der Anordnung zum Aufspreizen auch Anschlußeinrichtungen für die Prufeinrichtung und/oder Anschlußeinrichtungen für Testnadeln trägt.
Durch eine Fixierung der Anordnung zum Aufspreizen und den Anschlußeinrichtungen für Testnadeln bzw. die Prüfeinrichtung relativ zueinander mittels eines zusätzlichen Tragelements wird die Anordnung zum Aufspreizen mechanisch entlastet, da Verbindungsstellen zwischen den Anschlußpunkten für Testnadeln bzw. für die Prüfeinrichtung und den Anschlußeinrichtungen für Testnadeln bzw. für die Prüfeinrichtung somit keine oder zumindest nur geringere mechanischen Kräfte übertragen müssen.
Zudem kann die Anordnung zum Aufspreizen dünner und kompakter ausgeführt werden, da auf eine besondere mechanische Stabilität der Anordnung zum Aufspreizen weniger Rücksicht genommen werden muß.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Aufspreizmodul auswechselbar mit dem Testadapter verbindbar ist.
Dadurch ist es im Bedarfsfall möglich, das Aufspreizmodul zu entfernen und separat (beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Mikroskops) zu bearbeiten. Auch kann ein solches auswechselbares Modul mit hoher Wertschöpfung vormontiert werden.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausfi-hrangsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren beschrieben. Dabei zeigt
Figur 1 im Querschnitt den Aufbau eines Testadapters für Prüfeinrichtungen, der eine bevorzugte Ausführangsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten von Testnadeln aufweist; Figur 2 in Aufsicht eine erfindungsgemäße Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten von Testnadeln; Figur 3 im Querschnitt den Aufbau eines weiteren Testadapters für
Prüfeinrichtungen, der eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten von Testnadeln aufweist; Figur 4 im Querschnitt den Aufbau eines Testadapters nach dem Stand der Technik;
Figur 5 im Querschnitt den Aufbau eines weiteren Testadapters nach dem Stand der Technik.
Figur 1 zeigt im Querschnitt den Aufbau eines Testadapters für Prüfeinrichtungen, der eine bevorzugte Ausführangsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten von Testnadeln beinhaltet.
Der Testadapter weist eine Nadelträgerplatte 1 sowie eine Leiterplatinenträgerplatte 2 auf.
Die Leiterplatinenträgerplatte 2 ist so über der Nadelträgerplatte 1 angeordnet, daß sie zu der Nadelträgerplatte 1 hin und von der Nadelträgerplatte 1 weg bewegt werden kann. Sie trägt eine zu prüfende bestückte Leiterplatine 6. Die zu prüfende Leiterplatine 6 weist an ihrer der Leiteφlatinenträgerplatte 2 zugewandten Seite voneinander nur geringfügig beabstandete Testpunkte 5 auf. In die Leiterplatinenträgerplatte 2 sind ferner Bohrungen 8 für von der Nadelträgerplatte 1 getragene, dünne Testnadeln 3 eingebracht, so daß Kolben 4 der Testnadeln 3 mit den Testpunkten 5 in Kontakt kommen können.
In dem in Figur 1 gezeigten Ausführangsbeispiel sind die Testnadeln 3 hülsenlos in der
Nadelträgerplatte 1 angeordnet.
Es ist jedoch auch bekannt, die Testnadeln in Hülsen anzuordnen.
Um mit den Testnadeln 3 erfaßte Größen messen zu können, sind die Testnadeln 3 an ihrem der Leiterplatinenträgerplatte 2 abgewandten Ende mit einer Anschlußeinrichtung 7 für Testnadeln 3 verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußeinrichtungen 7 für Testnadeln 3 als Stecker ausgeführt, die in einen am von der Leiterplatinenträgerplatte 2 abgewandten Ende der Testnadeln 3 vorgesehenen Hohlraum gesteckt sind.
Alternativ kann die Anschlußeinrichtung 7 für Testnadeln 3 beispielsweise auch durch eine elektrisch leitende Hülse für die Testnadel 3 realisiert sein.
An ihrem von den Testnadeln 3 abgewandten Ende weisen die Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 Anschlußelemente 19 auf. Diese Anschlußelemente 19 können beispielsweise als Lötstifte, oder, wie in Figur 1 gezeigt, als Wire-Wrap-Pfosten ausgeführt sein.
Die Anschlußelemente 19 der Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 sind mit der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten 11 von Testnadeln 3 des Testadapters für Prüfeinrichtungen elektrisch verbunden.
In Figur 2 ist in Aufsicht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten 11 von Testnadeln 3 gezeigt, die prinzipiell der in Figur 1 gezeigten Anordnung entspricht. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist die erfindungsgemäße Anordnung dabei nur zur Hälfte montiert. Weiter sind in den Figuren 1 und 2 ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten 11 von Testnadeln 3 eines Testadapters für Prüfeinrichtungen weist Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3 des Testadapters auf, deren Verteilung der Verteilung der Testnadeln 3 entspricht. Weiter sind Anschlußpunkte 12 für eine Prüfeinrichtung vorgesehen, wobei jedem Anschlußpunkt 11 für eine Testnadel 3 genau ein Anschlußpunkt 12 für die Prüfeinrichtung zugeordnet ist, und die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung weiter voneinander beabstandet sind als die Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3. Über eine Verbindungsstruktur sind die Anschlußpunkte il für Testnadeln 3 und die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung paarweise elektrisch miteinander verbindet, so daß jeder Anschlußpunkt 11 für eine Testnadel 3 mit einem Anschlußpunkt 12 für die Prufeinrichtung verbunden ist.
In Figur 2 sind sowohl die Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3, als auch die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung durch auf Platinen 9l9 92, 93 vorgesehene Lölkontakte realisiert und paarweise mittels auf den Platinen 9 92, 93 vorgesehenen Leiterbalmen 17 verbunden.
Die Gesamtheit der auf den Platinen 9l5 92, 93 vorgesehenen Leiterbahnen 17 bildet somit die Verbmdungsstraktur der erfindungsgemäßen Anordnung.
Dabei sind hier die Anschlußpunkte 11 für die Testnadeln 3 und die Anschlußpunkte 12 für die Prufeinrichtung, sowie die mit ihnen verbundenen
Leiterbalmen 17 jeweils auf der selben Seite der Platinen 9l5 92, 93 angeordnet, da so auf eine teuere und zeitaufwendige Durchkontaktierang der Platinen 9l5 92, 93 verzichtet werden kann.
Die Verwendung von zwei- oder mehrseitigen Platinen hätte jedoch den Vorteil einer größeren Flexibilität bei der Gestaltung des Platinenlayouts.
Die Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung mittels Platinen 9lt 92, 93 hat den Vorteil, daß die Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3, die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung und die mittels Leiterbahnen 17 ausgebildete Verbmdungsstraktur einfach und schnell in einem Arbeitsgang (z.B. durch Ätzen einer einseitig metallisierten Platine) hergestellt werden können. Dabei kann die Verbindungsstraktur relativ flexibel an die individuellen Gegebenheiten, d.h. die benötigte Anordnung der Anschlußpunkte 11, 12 für Testnadeln 3 bzw. die Prüfeinrichtung und den zur Verfügung stehenden Platz für die Anordnung zum Aufspreizen angepaßt werden. Selbstverständlich ist es somit auch möglich, die Formgebung der erfindungsgemäßen Anordnung als solches an den zur Verfügung stehenden Platz und so individuell an die zu prüfende Leiterplatine anzupassen.
Natürlich ist es im Gegensatz zu dem aufgezeigten Aufbau der Anordnung zum Aufspreizen aus Platinen auch möglich, die Anschlußpunkte 11, 12 für Testnadeln 3 bzw. die Prüfeinrichtung als separater Elemente (nicht gezeigt) auszuführen, und beispielsweise mittels Wire-Wrap-Verbindungen, Bonden oder der Fädeltechnik paarweise zu verbinden.
Dadurch kann die Verbindungsstraktur lösbar gestaltet werden, und erlaubt eine nachträgliche Modifizierung.
Bei einer solchen alternativen Ausführangsform können die Anschlußpunkte 11 für die Testnadeln 3 beispielsweise auch einstückig mit den Anschlußelementen 19 der
Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 ausgebildet sein (z.B. in Form von an Hülsen oder Steckern für die Testnadeln ausgebildeten Wire-Wrap-Pfosten). Eine solche Ausführungsform birgt den Vorteil, daß die Anschlußpunkte 11 für die Testnadeln 3 nicht eigens zur Verfügung gestellt werden müssen.
In der gezeigten bevorzugten Ausführangsform sind die aus einem Anschlußpunkt 11 für Testnadeln 3 und dem zugehörigen Anschlußpunkt 12 für eine Prüfeinrichtung gebildete Verbindungspaare auf den Platinen 9X, 92, 93 dergestalt angeordnet, daß über Leiterbahnen 17 jeweils innere Anschlußpunkte il für Testnadeln 3 mit äußeren Anschlußpunkten 12 für eine Prüfeinrichtung, mittlere Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3 mit mittleren Anschlußpunkten 12 für eine Prüfeinrichtung, und äußere Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3 mit inneren Anschlußpunkten 12 für eine Prüfeinrichtung miteinander elektrisch verbunden sind.
Durch eine solch Paarbildung ergibt sich ein besonders einfaches und übersichtliches Layout der Platinen 9ls 92, 93.
Zur Bildung der erfindungsgemäßen Anordnung sind die in Figur 2 gezeigten Platinen 9X, 92, 93 pyramidenförmig so übereinander angeordnet, daß sich Seiten der Platinen 9l9 92, 93, auf denen Leiterbahnen 17 vorgesehen sind, und Seiten der Platinen 9l5 92, 93, auf denen keine Leiterbahnen 17 vorgesehen sind, berühren.
Dadurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Anordnung besonders kompakt auszuführen, da für die Leiterbahnen 17 der Verbindungsstraktur mehrere gegeneinander durch Platinen 9l5 92, 93 isolierte Ebenen zur Verfügung stehen, und die Leiterbahnen 17 somit übereinander angeordnet werden können. Deshalb eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung insbesondere für Testadapter für Prüfeinrichtungen zum Testen von insbesondere bestückten Leiteφlatten, da bei solchen Testadaptern nur sehr wenig freier Raum für die Anordnung zum Aufspreizen zur Verfügung steht.
Wie weiter gut ersichtlich, überlappen sich die übereinander angeordneten Platinen 9l5 92, 93 dabei vorzugsweise so, daß alle auf den Platinen 9 92, 93 angeordneten Anschlußpunkte 11, 12 für Testnadeln 3 bzw. die Prüfeinrichtung auch bei übereinander angeordneten Platinen 9X, 92, 93 zugänglich sind.
Somit sind auch nach Montage der erfindungsgemäßen Anordnung Änderungen und Reparaturen möglich.
Weiter weisen die Platinen 9l5 92, 93 in den Anschlußpunkten 11, 12 für Testnadeln 3 bzw. die Prufeinrichtung Öffnungen 18 auf, die die übereinander angeordneten Platinen 9 92, 93 durchdringen.
Diese Öffnungen 18 können beispielsweise durch Bohren oder Stanzen in die Platinen 9l5 92, 93 eingebracht sein und erlauben ein Kontaktieren der Anschlußpunkte 11, 12 für Testnadeln 3 bzw. die Prufeinrichtung mit Anschlußeinrichtungen 7, 13 für Testnadeln 3 bzw. die Prufeinrichtung.
In der in Figur 1 gezeigten bevorzugten Ausführangsform sind die Anschlußelemente 19 der Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 dergestalt in Öffnungen 18 angeordnet, daß sie übereinander angeordnete Platinen 9,, 92, 93, 94 durchdringen. Die Platinen 9l5 92, 93, 94 weise einen Aufbau auf, der dem in Figur 2 gezeigten Aufbau entspricht.
Unter Zuhilfenahme einer an den Anschlußpunkten 11 für Testnadeln 3 vorgesehenen Löthilfe in Form von hülsenförmig an den Anschlußpunkten 11, 12 angeordnetem Lötzinn sind die Anschlußelemente 19 durch Löten elektrisch mit jeweils einem der auf einer der Platmen 9l5 92, 93, 94 angeordneten Anschlußpunkte 11 für Testnadeln 3 verbunden.
Somit sind die Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 über die auf den Platinen 9 92, 93, 94 in Form von Leiterbahnen 17 vorgesehene Verbindungsstuktur mit jeweils einem Anschlußpunkt 12 für die Prufeinrichtung verbunden.
Für den Anschluß einer Prüfeinrichtung sind an der erfindungsgemäßen Anordnung Anschlußeinrichtungen 10 für eine Prüfeinrichtung vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform sind diese Anschlußeinrichtungen 10 für eine Prüfeimichtung als Wire-Wrap-Pfosten ausgeführt. Alternativ ist es jedoch beispielsweise möglich, die Anschlußeinrichtungen 10 für eine Prufeinrichtung in Form von gefederten Kontakten, Steckkontakten oder auch Konlaktflächen für Interfacenadeln einer Prüfeinrichtung zu realisieren.
Die Anschlußeinrichtungen 10 für eine Prüfeinrichtung sind dergestalt in in den Platinen 9 92, 93, 94 vorgesehenen Öffnungen 18 angeordnet, daß sie die übereinander angeordneten Platinen 9l5 92, 93, 94 durchdringen. Durch Löten sind die Anschlußeinrichtungen 10 für eine Prüfeinrichtung elektrisch mit jeweils einem der auf einer der Platinen 9 92, 93, 94 vorgesehenen Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung verbunden. Über die Leiterbahnen 17 der Verbindungsstruktur
sind die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung somit auch mit jeweils einer der Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 verbunden.
Somit ist es erfindungsgemäß möglich, eine Anordnung zum Verbinden von dicht angeordneten Testnadeln 3 eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer trotz Verwendung von Testnadeln 3 mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln 3 die Testnadeln 3 sicher und zuverlässig mit der Prüfeinrichtung elektrisch verbunden werden können.
In dem in Figur 1 gezeigten bevorzugten Ausführangsbeispiel ist zudem ein Tragelement 13 vorgesehen, das neben den übereinander angeordneten Platinen 9X, 92, 93, 94 die Anschlußeinrichtungen 10 für die Prufeinrichtung trägt und so ein separates Aufspreizmodul bildet. Die Anschlußeinrichtungen 7 für die Testnadeln 3 sind im Gegensatz zu den Anschlußeinrichtungen 10 für die Prüfeinrichtung direkt von den Platinen 9l5 92, 93, 94 getragen.
Das Tragelement 13 des so gebildeten Aufspreizmoduls ist über Abstandshalter 14 beispielsweise durch Schrauben mit der Nadelträgeφlatte 1 verbunden.
Die Position des Tragelements 13 kann somit durch geeignete Wahl der Abstandshalter 14 an die Länge der Testnadeln 3 angepaßt werden.
Wenn die Verbindung des Aufspreizmoduls mit der Nadelträgerplatte 1 lösbar erfolgt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, können das Tragelement 13 und mit diesem die auf dem Tragelement 13 befestigten Platinen 9l5 92, 93, 94 sowie die Anschlußeinrichtungen 7, 10 für die Testnadeln 3 bzw. die Prüfeinrichtung als Ganzes entfernt werden können.
Dadurch ist es insbesondere möglich, schwierige Arbeitsgänge, wie z.B. das Erstellen von elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlußpunkten il für Testnadeln 3 und den Anschlußeinrichtungen 7 für Testnadeln 3 in einer separaten Vormontage unter Zuhilfenahme spezieller Geräte (z.B. Mikroskop) vorzunehmen.
Da die Anschlußeinrichtungen 10 für die Prufeinrichtung von dem Tragelement 13 des Aufspreizmoduls getragen werden, werden beim Anschließen der Prüfeinrichtung (z.B. über Steckverbinder oder Wire-Wrap- Verbindungen) keine oder nur geringe mechanische Kräfte über die Anschlußpunkte 12 für die Prüfeinrichtung an die Platinen 9l5 92, 93, 94 übertragen.
Dies erhöht die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlußpunkte 12 für die Prufeinrichtung und den Anschlußeinrichtungen 10 für die Pröfeinrichtung erheblich.
In Figur 3 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführangsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei sind in den Figuren 1 bis 3 gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 3 sind die dünnen Testnadeln 3 nicht allein in der Nadelträgerplatte 1 sondern zusätzlich in Lamellenstapeln gelagert. Diese Lamellenstapel werden von durch Stahlstifte 20 gegeneinander fixierten Lamellen 19 gebildet.
Die einzelnen Lamellen 19 sind plättchenförmige, flächige Körper konstanter Dicke, deren größte Fläche beispielsweise viereckig oder rund sein kann, und bestehen aus isolierendem Material wie z.B. glasfaserverstärktem Kunststoff, so daß auf eine zusätzliche Isolierung der in ihnen angeordneten Testnadeln 3 verzichtet werden kann. Um ein genaues Bohren der Lamellen 19 erlauben ist die Dicke der einzelnen Lamelle 19 vorzugsweise nicht größer als der zehnfache Testnadeldurchmesser.
In Figur 3 ist sowohl auf der der Leiteφlatinenträgerplatte 2 zugewandten Seite der Nadelträgeφlatte 1 als auch auf der der Leiteφlatinenträgeφlatte 2 abgewandten Seite der Nadelträgeφlatte 1 jeweils ein von Lamellen 19 gebildeter Lamellenstapel angeordnet.
Durch die Anordnung der Testnadeln 3 in Lamellenstapeln ist es möglich, die aufgrund ihres kleinen Durchmessers sehr empfindlichen Testnadeln 3 über eine möglichst große Länge zu lagern und so vor Beschädigungen zu schützen. Außerdem kann ein an der der Leiteφlatinenträgeφlatte 2 abgewandten Seite der Nadelträgeφlatte 1 angeordneter Lamellenstapel den in Figur 1 vorgesehenen Abstandshalter 14 für das Tragelement 13 ersetzen.
Somit braucht in der in Figur 3 gezeigten Ausführangsform kein gesondertes Bauteil als Abstandshalter vorgesehen zu werden. Weiter kann die Dicke des durch den Lamellenstapel ersetzten Abstandshalters über die Zahl der Lamellen 19 einfach eingestellt werden.
Um den Testadapter mit der erfindungsgemäßen Anordnung zum Aufspreizen aus möglichst wenig verschiedenen Grundbausteinen herstellen zu können, ist in Figur 3
auch das Tragelement 13 aus einzelnen übereinander angeordneten und mittels eines Stahlstiftes 21 miteinander veφressten Lamellen 13l5 132, 133 aufgebaut.
Die beiden an der Nadelträgeφlatte 1 angeordneten, von den Lamellen 19 gebildeten Lamellenstapel und das aus Lamellen 13l5 132, 133 aufgebaute Tragelement 13 sind mittels eines die Nadelträgeφlatte 1, die Lamellenstapel und das Tragelement 13 durchdringenden Gewindes 15 und zweier Muttern 16 an der Nadelträgeφlatte 1 befestigt.
Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist auch die von den Platinen 9X, 92, 93, 94 gebildete Anordnung zum Aufspreizen mittels des Gewindes 15 und der beiden Muttern 16 an dem Tragelement 13 befestigt.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist es vorteilhaft, in der Leiteφlatinenträgeφlatte 2 Aussparungen 22 für die auf das Gewinde 15 aufgebrachten Muttern 16 vorzusehen, um eine Kollision der Leiteφlatinenträgeφlatte 2 mit den Muttern 16 zu verhindern.
Gemäß dem oben gesagten kann die erfindungsgemäße Anordnung zum Verbinden von dicht angeordneten Testnadeln eines Testadapters mit einer Prüfeinrichtung unter Verwendung von besonders wenig zusätzlichen Bauteilen realisiert werden.
Claims
1. Anordnung zum Aufspreizen von dicht angeordneten Anschlußpunkten (11) von Testnadeln (3) eines Testadapters für Prüfeinrichtungen zum Testen einer insbesondere bestückten Leiteφlatinen (6), mit
- Anschlußpunkten (11) für Testnadeln (3) des Testadapters, wobei die Verteilung der Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) der Verteilung der Testnadeln (3) entspricht;
- Anschlußpunkten (12) für eine Prüfeinrichtung, wobei jedem Anschlußpunkt (11) für eine Testnadel (3) genau ein Anschlußpunkt (12) für die Prüfeinrichtung zugeordnet ist, und die Anschlußpunkte (12) für die Prüfeinrichtung weiter voneinander beabstandet sind als die Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3); sowie - einer Verbindungsstraktur (17), die Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) und
Anschlußpunkte (12) für die Prüfeinrichtung paarweise elektrisch miteinander verbindet, so daß jeder Anschlußpunkt (11) für eine Testnadel (3) mit einem
Anschlußpunkt (12) für die Prüfeinrichtung verbunden ist, wobei die Anordnung individuell an die zu prüfende Leiteφlatine (6) angepaßt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstraktur durch Wire-Wrap Verbindungen realisiert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstruktur durch Bonden realisiert ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstraktur mit Hilfe der Fädeltechnik realisiert ist.
5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an Anschlußpunkten (12) für die Prüfeinrichtung Steckverbinder für den Anschluß der Prüfeinrichtung aufweist.
6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an Anschlußpunkten (12) für die Prüfeinrichtung Wire-Wrap Pfosten (10) für den Anschluß der Prüfeinrichtung aufweist.
7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an Anschlußpunkten (12) für die Prüfeinrichtung Federkontakte für eine drahtlose Verbindung mit der Prüfeinrichtung aufweist.
8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußpunkte (12) für die Prufeinrichtung als Kontaktstellen für Interfacenädeln der Prufeinrichtung ausgebildet sind.
9. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstraktur zumindest teilweise durch auf wenigstens einer Platine (91; 92, 93, 94) aufgebrachte oder in diese eingebrachte Leiterbahnen (17) realisiert ist, und daß die wenigstens eine Platine (9X, 92, 93, 94) sowohl Anschlußpunkte (11) für
Testnadeln (3) als auch Anschlußpunkte (12) für die Prüfeinrichtung aufweist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf einer Seite der Platine (9l5 92, 93, 94) Leiterbahnen (17) vorgesehen sind, und daß die Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) und die Anschlußpunkte (12) für die Prufeinrichtung auf der selben Seite der Platine (9X, 92, 93, 94) wie die
Leiterbahnen (17) angeordnet sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mehrere Platinen (9l5 92, 93, 94) aufweist, die dergestalt flächig übereinander angeordnet sind, daß Seiten der Platinen (9l9 92, 93, 94), auf denen
Leiterbahnen (17) vorgesehen sind, und Seiten der Platinen (9X, 92, 93, 94), auf denen keine Leiterbahnen (17) vorgesehen sind, in Kontakt kommen, und daß die auf den Platinen (9X, 92, 93, 94) vorgesehenen Leiterbahnen (17) insgesamt die Verbindungsstruktur bilden.
12. Anordnung nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpunkte (11, 12) für Testnadeln (3) bzw. die Prüfeinrichtung dergestalt auf den Platinen (9X, 92, 93, 94) angeordnet sind und daß sich die übereinander angeordneten Platinen (9! , 92, 93,' 94) dergestalt überlappen, daß alle auf den Platinen (9 x, 92, 93, 94) angeordneten Anschlußpunkte (11, 12) für Testnadeln (3) bzw. die Prüfeinrichtung auch bei übereinander angeordneten
Platinen (9l5 92, 93, 94) zugänglich sind.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anschlußpunkten (11) für Testnadeln (3) und/oder den Anschlußpunkten (12) für die Prüfeinrichtung Öffnungen (18) vorgesehen sind, die die übereinander angeordneten Platinen (9l5 92, 93, 94) durchdringen.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Anschlußpunkt (11) für Testnadeln (3) und dem zugehörigen Anschlußpunkt (12) für eine Prüfeinrichtung gebildeten Verbindungspaare auf den Platinen (9l9 92, 93, 94) dergestalt angeordnet sind, daß innere Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) mit äußeren Anschlußpunkten (12) für eine Prüfeinrichtung, mittlere Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) mit mittleren
Anschlußpunkten (12) für eine Prüfeinrichtung, und äußere Anschlußpunkte (11) für Testnadeln (3) mit inneren Anschlußpunkten (12) für eine Prüfeinrichtung elektrisch verbunden sind.
15. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an den Anschlußpunkten (11, 12) für Testnadeln (3) bzw. die Prüfeinrichtung hülsenförmig geformten Lötzinn als Löthilfe aufweist.
16. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Auf spreizen als ein separates Aufspreizmodul ausgebildet ist.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspreizmodul zusätzlich ein Tragelement (13) aufweist, das neben der Anordnung zum Aufspreizen auch Anschlußeinrichtungen (10) für die Prüfeinrichtung und/oder Anschlußeinrichtungen (7) für Testnadeln trägt.
18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspreizmodul auswechselbar mit dem Testadapter verbindbar ist.
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