WO2005064352A1 - Electric test tip and method and device for carrying out discharge tests using such a test probe - Google Patents

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WO2005064352A1
WO2005064352A1 PCT/EP2004/051694 EP2004051694W WO2005064352A1 WO 2005064352 A1 WO2005064352 A1 WO 2005064352A1 EP 2004051694 W EP2004051694 W EP 2004051694W WO 2005064352 A1 WO2005064352 A1 WO 2005064352A1
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piston
test
contact element
test probe
liner
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PCT/EP2004/051694
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Johannes Edenhofer
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • G01R31/002—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing where the device under test is an electronic circuit
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06788—Hand-held or hand-manipulated probes, e.g. for oscilloscopes or for portable test instruments

Definitions

  • the invention relates to an electrical test probe for testing the effects of electrostatic discharges on a component and to a method and a device for performing discharge tests with such a test probe.
  • ESD Electrostatic Discharge
  • FIG. 3 A circuit arrangement for performing an ESD test is shown in FIG. 3. Such a circuit arrangement has a capacitor C which is charged by a high voltage source HV. A first connection pin 1 of a component B to be tested is connected to the positive connection of the capacitor C via a resistor R and a switch S. To test the effect of an electrostatic discharge on component B, a test pulse is triggered by closing the
  • the capacitor C discharges via the resistor R, the pin 1, the component B and further via a ground connection 1.5 to ground.
  • the component to be tested can also be arranged on a coupling plate 10 in an electrically insulated or conductive manner.
  • a contact discharge is carried out.
  • the test probe is brought into contact with the pin to be tested and the test pulse is then triggered.
  • an air discharge is carried out, in this case the test tip is brought closer to the component to be tested and then a test pulse is triggered.
  • connection pins of a component to be tested are arranged in a narrow connector housing, a pin extension is usually necessary, since a conventional air discharge test probe is too large in diameter.
  • Components to be tested are usually subjected to a voltage pulse between 2 and 16 kV.
  • the pulse shape and the current profile are specified here by the respective standard.
  • Different test probes are used to carry out contact discharges and air discharges. However, this proves to be disadvantageous when an ESD test is carried out automatically with the aid of an industrial robot. Replacing the test probes or attaching a pin extension is so complex that only contact discharges can be tested automatically with the conventional test probes.
  • Such an electrical test probe has a contact element for making electrical contact with a component to be tested.
  • a liner is connected, which is made of an electrically non-conductive material.
  • This liner has a longitudinal axis along which an electrically conductive piston is movably arranged.
  • the piston is electrically conductively connected to the contact element in a first position and / or a first position region and is arranged in an electrically insulated manner by the contact element in at least one further position through the liner.
  • test probe according to the invention is therefore suitable both for carrying out a contact test and for an air discharge test. This means that there is no need to replace the test probe for the two different types of discharge and the tests can be carried out automatically without any problems.
  • the test probe preferably has a spring element which is arranged between the piston and the liner.
  • the force exerted on the piston by the spring element keeps the piston in a preferred position without the action of external forces.
  • test probe is in a predefined position without the action of an external force on the piston or the test probe.
  • the force of the spring element holds the piston in a position in which there is no electrically conductive connection between the contact element and the piston. In this position there is no electrically conductive connection between the contact element and the piston, so air discharge tests can be carried out first.
  • the spring element By exerting a force on the piston, the spring element is compressed and the piston is moved in the direction of the contact element.
  • the piston comprises a receptacle for a Vorrich ⁇ tung, in particular an ESD generator, which electrically connects the probe to the one having a the check pulse generating of circuitry arrangement and the other serving to contact the contact member with a component to be tested , The device can then move the piston along the liner.
  • a Vorrich ⁇ tung in particular an ESD generator, which electrically connects the probe to the one having a the check pulse generating of circuitry arrangement and the other serving to contact the contact member with a component to be tested , The device can then move the piston along the liner.
  • This receptacle can be arranged in the region of a recess in the liner or on the end of the piston facing away from the liner.
  • the test probe is particularly suitable for test points arranged horizontally or vertically to the axis of the test probe.
  • Such devices can be implemented, for example, by industrial robots or other program-controlled machines.
  • the liner has recesses which allow an exchange of the air ionized after a test inside the liner.
  • the shape of the test pulse can also be positively influenced by a suitable choice of the surface of the contact element which is electrically contacted by the piston.
  • a hemispherical contact element made of polished stainless steel is particularly suitable for this.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a test probe in a position for air discharge tests
  • FIG. 2 shows the test probe according to FIG. 1 in the position for contact discharge tests
  • FIG. 3 shows a known circuit arrangement for providing a high-voltage pulse
  • FIG. 4 shows a device which has a test probe in accordance with the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows a component 2 to be checked, which has a plurality of connecting pins 1.1, 1.2, 1.3 and 1.4.
  • a test probe is shown in the starting position for an air discharge test.
  • the test probe is electrically connected to the connecting pin to be checked, here the connecting pin 1.1, with a contact element 3.
  • the contact element 3 is mechanically connected to a sleeve 4, a part 3.1 of the contact element protruding into the sleeve.
  • the liner 4 is made of an electrically non-conductive material (insulator).
  • the liner 4 has a recess 4.1 along its longitudinal axis LA.
  • An electrically conductive piston 5 is arranged to be movable along this longitudinal axis, with a part 5.1 of the piston always being guided at least partially within the liner 4. Between the bushing 4 and the piston 5, a spring element 6 is arranged, which exerts a force K on the bushing and a thickened end 5.2 of the piston (force arrow K in Fig. 1). As a result, the piston 5 is held in a position in which there is no external force there is electrical contact between the piston 5 and the contact element 3.
  • FIG. 1 also shows a recess 7, which serves, for example, as a receptacle for an ESD generator attached to an arm of an industrial robot (cf. FIG. 4).
  • An air discharge test can be carried out in a position, for example as shown in FIG. 1.
  • the piston 5 is acted upon by a high-voltage pulse and then, with the help of the industrial robot arm, the part 5.1 of the piston 5 which is located in the bushing 4 is brought closer to the part 3.1 of the contact element 3 which is also located in the bushing 4, so that the test pulse of Piston 5 jumps onto the contact element 3 and is thus transferred to the connecting pin 1.1.
  • a spark gap is created between the contact element 3 and the piston 5.
  • the piston 5 is displaced along the longitudinal axis LA in the direction of the contact element 3 until an electrically conductive, galvanic connection is formed between the piston 5 and the contact element 3.
  • the parts 5.1 and 3.1 of the piston 5 and the contact element 3 located in the liner 4 touch.
  • test pulse is now transmitted in an electrically conductive manner from the piston 5 via the contact element 3 to the connecting pin 1.1 to be tested.
  • part of the contact element 3 can also have a recess for the piston 5, so that an area is created in which the piston 5 is electrically electrically connected to the contact element.
  • FIG. 2 Elements with the same function have the same reference symbols in FIG. 2 as in FIG. 1.
  • the test probe shown in FIGS. 1 and 2 can be acted upon, for example, with a circuit arrangement as shown in FIG. 3 with a test pulse.
  • the piston 5 is electrically connected to the connection of the resistor R facing away from the switch S.
  • Component 2 is connected to ground via a ground connection 1.5.
  • the component to be tested can also be insulated in accordance with DIN EC 61000-4-2 or arranged on a coupling plate 10 in an electrically conductive manner.
  • the coupling plate 10 represents the reference potential for the discharge test.
  • Figure 4 shows an arm 8.1 of an industrial robot which is mechanically connected to an ESD generator 8.2.
  • a test probe as shown in FIGS. 1 and 2 is attached to the free end 9 of the ESD generator 8.2.
  • a robot arm 8.1, to which the ESD generator 8.2 is attached, moves to the individual contacts 1.1 to 1.4 to be tested, so that there is an electrical connection between the contact element 3 and the respective connecting pin 1.1 to 1.4 to be tested.
  • the piston 5 is then moved such that there is either a galvanic electrical connection between the contact element 3 and the piston 5 or that the contact element 3 and the piston 5 are arranged in an electrically insulated manner by the bushing 4. In each of these positions, a predetermined number of high-voltage pulses are triggered in accordance with the test specification, and the sensitivity of the component 2 to electrostatic discharges is thus tested.
  • test points are approached with an appropriately programmed industrial robot.
  • the interference immunity to air and contact discharges is carried out as described above. In this way, the tests can be carried out fully automatically.

Abstract

The invention relates to an electric test tip for carrying out a test regarding the resistance of a component to electrostatic discharges (ESD test) which allows to carry out both contact discharges as well as air discharges. According to the invention, a contact element (3) is linked with a piston (5) via an electrically non-conducting sleeve (4). The piston is mounted so as to be movable along the sleeve (4) so that the piston, in the one position, is electrically connected to the contact element (3) and in at least one additional position is disposed in a manner electrically insulated from the contact element (3).

Description

Beschreibungdescription
Elektrische Prüfspitze sowie Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von Entladungstests mit einer solchen PrüfspitzeElectrical test probe and method and device for performing discharge tests with such a test probe
Die Erfindung betrifft eine elektrische Prüfspitze zum Prüfen der Auswirkungen elektrostatischer Entladungen auf ein Bauteil sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen von Entladungstests mit einer solchen Prüfspitze.The invention relates to an electrical test probe for testing the effects of electrostatic discharges on a component and to a method and a device for performing discharge tests with such a test probe.
Elektronische Bauteile und Baugruppen werden im Rahmen des Herstellungsprozesses einem Test auf deren Störfestigkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen (Electrostatic Dischar- ge (ESD)) unterzogen. Entsprechend der Norm DIN EN 61340-5-1 werden bei diesem Prüfverfahren die Bauteile und/ oder die e- lektrischen Anschlussstifte der Bauteile mit Hochspannungspulsen beaufschlagt. Im Bereich der Automobiltechnik wird gemäß der ISO 10605 und der DIN EN 61000-4-2 auch die Störfestigkeit ganzer Komponenten - insbesondere von Steuergeräten für Brennkraftmaschinen - gegen Entladungen statischer Elektrizität untersucht.As part of the manufacturing process, electronic components and assemblies are subjected to a test for their immunity to electrostatic discharges (Electrostatic Discharge (ESD)). In accordance with standard DIN EN 61340-5-1, the components and / or the electrical connection pins of the components are subjected to high-voltage pulses in this test method. In the field of automotive technology, the interference immunity of entire components - especially of control units for internal combustion engines - against static electricity discharges is also examined in accordance with ISO 10605 and DIN EN 61000-4-2.
Eine Schaltungsanordnung zum Durchführen eines ESD-Tests ist in Figur 3 dargestellt. Eine solche Schaltungsanordnung weist einen Kondensator C auf, der von einer Hochspannungsquelle HV aufgeladen wird. Ein erster Anschlussstift 1 eines zu prüfenden Bauteils B ist über einen Widerstand R und einen Schalter S mit dem positiven Anschluss des Kondensators C verbunden. Um die Wirkung einer elektrostatischen Entladung auf das Bau- teil B zu prüfen, wird ein Prüfpuls durch Schließen desA circuit arrangement for performing an ESD test is shown in FIG. 3. Such a circuit arrangement has a capacitor C which is charged by a high voltage source HV. A first connection pin 1 of a component B to be tested is connected to the positive connection of the capacitor C via a resistor R and a switch S. To test the effect of an electrostatic discharge on component B, a test pulse is triggered by closing the
Schalters S ausgelöst. Hierbei entlädt sich der Kondensator C über den Widerstand R, den Anschlussstift 1, das Bauteil B und weiter über einen Masseanschluss 1.5 nach Masse. Das zu prüfende Bauteil kann auch elektrisch isoliert oder leitfähig auf einer Koppelplatte 10 angeordnet sein. Um die Wirkung elektrostatischer Entladung auf ein Bauteil und/ oder auf ein elektrisches Gerät zu prüfen, werden zwei Übertragungsarten der elektrischen Ladung auf das zu prüfende Bauteil untersucht. Zum einen wird eine Kontaktentladung durchgeführt. Hierbei wird die Prüfspitze in Kontakt mit dem zu prüfenden Pin gebracht und im Anschluss daran der Prüfpuls ausgelöst. Zum anderen wird eine Luftentladung durchgeführt, hierbei wird die Prüfspitze dem zu prüfenden Bauteil angenähert und im Anschluss daran ein Prüfpuls ausgelöst.Switch S triggered. Here, the capacitor C discharges via the resistor R, the pin 1, the component B and further via a ground connection 1.5 to ground. The component to be tested can also be arranged on a coupling plate 10 in an electrically insulated or conductive manner. In order to test the effect of electrostatic discharge on a component and / or on an electrical device, two types of transmission of the electrical charge to the component to be tested are examined. On the one hand, a contact discharge is carried out. The test probe is brought into contact with the pin to be tested and the test pulse is then triggered. On the other hand, an air discharge is carried out, in this case the test tip is brought closer to the component to be tested and then a test pulse is triggered.
Falls Anschlussstifte eines zu prüfenden Bauteils in einem schmalen Steckergehäuse angeordnet sind, so ist meist eine Pinverlängerung erforderlich, da eine herkömmliche Luftentla- deprüfspitze einen zu großen Durchmesser aufweist.If connection pins of a component to be tested are arranged in a narrow connector housing, a pin extension is usually necessary, since a conventional air discharge test probe is too large in diameter.
Üblicherweise werden zu prüfende Bauteile mit einem Spannungspuls zwischen 2 und 16 kV beaufschlagt. Die Pulsform wird und auch der Stromverlauf werden hier durch die jeweilige Norm vorgegeben. Zum Durchführen von Kontaktentladungen und Luftentladungen werden unterschiedliche Prüfspitzen eingesetzt. Dies erweist sich bei einer automatisierten Durchführung eines ESD-Tests mit Hilfe eines Industrieroboters jedoch als nachteilig. Ein Wechsel der Prüfspitzen oder ein Anbringen einer Pinverlängerung ist so aufwändig, dass mit den herkömmlichen Prüfspitzen nur Kontaktentladungen automatisiert getestet werden können.Components to be tested are usually subjected to a voltage pulse between 2 and 16 kV. The pulse shape and the current profile are specified here by the respective standard. Different test probes are used to carry out contact discharges and air discharges. However, this proves to be disadvantageous when an ESD test is carried out automatically with the aid of an industrial robot. Replacing the test probes or attaching a pin extension is so complex that only contact discharges can be tested automatically with the conventional test probes.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Prüfspitze, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auf einfache Weise die Festigkeit eines Bauteils gegenüber Kontakt- und Luftentladungen geprüft werden kann.It is therefore an object of the invention to provide an electrical test probe, a method and a device with which the strength of a component against contact and air discharges can be tested in a simple manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Prüfspitze mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An- spruchs 5 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst . Eine solche elektrische Prüfspitze weist ein Kontaktelement zum elektrischen Kontaktieren eines zu prüfenden Bauteils auf. Mit diesem Kontaktelement ist eine Laufbuchse verbunden, die aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt ist. Diese Laufbuchse weist eine Längsachse auf, entlang welcher ein elektrisch leitfähiger Kolben beweglich angeordnet ist. Hierbei ist der Kolben in einer ersten Position und/ o- der einem ersten Positionsbereich elektrisch leitend mit dem Kontaktelement verbunden und in zumindest einer weiteren Po- sition durch die Laufbuchse vom Kontaktelement elektrisch i- soliert angeordnet .This object is achieved by a test probe with the features of claim 1, a device with the features of claim 5 and a method with the features of claim 6. Such an electrical test probe has a contact element for making electrical contact with a component to be tested. With this contact element, a liner is connected, which is made of an electrically non-conductive material. This liner has a longitudinal axis along which an electrically conductive piston is movably arranged. In this case, the piston is electrically conductively connected to the contact element in a first position and / or a first position region and is arranged in an electrically insulated manner by the contact element in at least one further position through the liner.
Eine erfindungscjemäße Prüfspitze eignet sich somit sowohl zur Durchführung eines Kontakt- als auch eines Luftentladungs- tests. Somit ist kein Austausch der Prüfspitze für die zwei verschiedenen Entladungsarten erforderlich und die Untersuchungen können problemlos automatisiert durchgeführt werden.A test probe according to the invention is therefore suitable both for carrying out a contact test and for an air discharge test. This means that there is no need to replace the test probe for the two different types of discharge and the tests can be carried out automatically without any problems.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Other advantageous developments of the invention are contained in the subclaims.
Vorzugsweise weist die Prüfspitze ein Federelement auf, das zwischen Kolben und Laufbuchse angeordnet ist . Durch die von dem Federelement auf den Kolben aufgebrachte Kraft wird der Kolben ohne das Einwirken äußerer Kräfte in einer Vorzugsposition gehalten.The test probe preferably has a spring element which is arranged between the piston and the liner. The force exerted on the piston by the spring element keeps the piston in a preferred position without the action of external forces.
Auf diese Weise befindet sich die Prüfspitze ohne das Einwirken einer äußeren Kraft auf den Kolben oder die Prüfspitze in einer vordefinierten Position.In this way, the test probe is in a predefined position without the action of an external force on the piston or the test probe.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Kolben durch die Kraft des Federelements in einer Position gehalten, in der keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kon- taktelement und dem Kolben besteht. In dieser Stellung besteht keine elektrisch leitende Verbindung zwischen Kontaktelement und Kolben, so können zunächst Luftentladungstests durchgeführt werden. Durch das Ausüben einer Kraft auf den Kolben wird das Federelement komprimiert und der Kolben in Richtung des Kontaktelements bewegt.In a further preferred embodiment, the force of the spring element holds the piston in a position in which there is no electrically conductive connection between the contact element and the piston. In this position there is no electrically conductive connection between the contact element and the piston, so air discharge tests can be carried out first. By exerting a force on the piston, the spring element is compressed and the piston is moved in the direction of the contact element.
Vorzugsweise weist der Kolben eine Aufnahme für eine Vorrich¬ tung, insbesondere einen ESD-Generator, auf, die die Prüfspitze zum einen mit einer den Prüfpuls erzeugenden Schal- tungsanordnung elektrisch verbindet und zum anderen dazu dient, das Kontaktelement mit einem zu prüfenden Bauteil zu kontaktieren. Anschließend kann die Vorrichtung den Kolben entlang der Laufbuchse verschieben.Preferably, the piston comprises a receptacle for a Vorrich ¬ tung, in particular an ESD generator, which electrically connects the probe to the one having a the check pulse generating of circuitry arrangement and the other serving to contact the contact member with a component to be tested , The device can then move the piston along the liner.
Diese Aufnahme kann im Bereich einer Ausnehmung der Laufbuchse oder auch an dem der Laufbuchse abgewandten Ende des Kolbens angeordnet sein. Abhängig von dem Ort, an dem die Aufnahme angeordnet ist, eignet sich die Prüfspitze besonders für horizontal oder vertikal zur Achse der Prüfspitze ange- ordnete Prüf unkte.This receptacle can be arranged in the region of a recess in the liner or on the end of the piston facing away from the liner. Depending on the location where the receptacle is located, the test probe is particularly suitable for test points arranged horizontally or vertically to the axis of the test probe.
Solche Vorrichtungen können beispielsweise durch Industrieroboter oder andere programmgesteuerte Maschinen realisiert werden.Such devices can be implemented, for example, by industrial robots or other program-controlled machines.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Laufbuchse Ausnehmungen auf, die einen Austausch der nach einem Test im Inneren der Laufbuchse ionisierten Luft zu ermöglichen .In a further preferred embodiment, the liner has recesses which allow an exchange of the air ionized after a test inside the liner.
Auch kann durch eine geeignete Wahl der Oberfläche des Kontaktelements, die von dem Kolben elektrisch kontaktiert wird, die Form des Prüfpulses positive beeinflusst werden. Hierfür eignet sich besonders ein halbkugelförmiges Kontaktelement aus poliertem Edelstahl. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfspitze wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert .The shape of the test pulse can also be positively influenced by a suitable choice of the surface of the contact element which is electrically contacted by the piston. A hemispherical contact element made of polished stainless steel is particularly suitable for this. An exemplary embodiment of a test probe according to the invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawings.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Prüfspitze in einer Position für Luftentladungstests, Figur 2 zeigt die Prüfspitze gemäß Figur 1 in der Position für Kontaktentladungstests, Figur 3 zeigt eine bekannte Schaltungsanordnung zur Bereit- Stellung eines Hochspannungspulses, und1 shows an embodiment of a test probe in a position for air discharge tests, FIG. 2 shows the test probe according to FIG. 1 in the position for contact discharge tests, FIG. 3 shows a known circuit arrangement for providing a high-voltage pulse, and
Figur 4 zeigt eine Vorrichtung, die eine Prüfspitze entsprechend dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aufweist.FIG. 4 shows a device which has a test probe in accordance with the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
Figur 1 zeigt ein zu überprüfendes Bauteil 2, das mehrere Anschlussstifte 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 aufweist. Hier ist eine Prüfspitze in der Ausgangsposition für einen Luftentladungstest dargestellt. Die Prüfspitze ist mit einem Kontaktelement 3 elektrisch mit dem zu überprüfenden Anschlussstift, hier dem Anschlussstift 1.1, elektrisch verbunden.FIG. 1 shows a component 2 to be checked, which has a plurality of connecting pins 1.1, 1.2, 1.3 and 1.4. Here a test probe is shown in the starting position for an air discharge test. The test probe is electrically connected to the connecting pin to be checked, here the connecting pin 1.1, with a contact element 3.
Das Kontaktelement 3 ist mechanisch mit einer Laufbuchse 4 verbunden, wobei in die Laufbuchse ein Teil 3.1 des Kontakt- elements hineinragt. Die Laufbuchse 4 ist aus einem elekt- risch nicht leitfähigen Material (Isolator) gefertigt. Die Laufbuchse 4 weist entlang ihrer Längsachse LA eine Ausnehmung 4.1 auf .The contact element 3 is mechanically connected to a sleeve 4, a part 3.1 of the contact element protruding into the sleeve. The liner 4 is made of an electrically non-conductive material (insulator). The liner 4 has a recess 4.1 along its longitudinal axis LA.
Ein elektrisch leitfähiger Kolben 5 ist entlang dieser Längs- achse beweglich angeordnet, wobei ein Teil 5.1 des Kolbens stets zumindest teilweise innerhalb der Laufbuchse 4 geführt wird. Zwischen der Laufbuchse 4 und dem Kolben 5 ist ein Federelement 6 angeordnet, das eine Kraft K auf die Laufbuchse und ein verdicktes Ende 5.2 des Kolbens ausübt (Kraftpfeil K in Fig. 1) . Hierdurch wird der Kolben 5 ohne das Einwirken einer äußeren Kraft in einer Position gehalten, in der kein elektrischer Kontakt zwischen Kolben 5 und Kontaktelement 3 besteht.An electrically conductive piston 5 is arranged to be movable along this longitudinal axis, with a part 5.1 of the piston always being guided at least partially within the liner 4. Between the bushing 4 and the piston 5, a spring element 6 is arranged, which exerts a force K on the bushing and a thickened end 5.2 of the piston (force arrow K in Fig. 1). As a result, the piston 5 is held in a position in which there is no external force there is electrical contact between the piston 5 and the contact element 3.
In Figur 1 ist weiter eine Ausnehmung 7 dargestellt, die bei- spielsweise als Aufnahme für einen an einem Arm eines Industrieroboters befestigten ESD-Generator dient (vgl. Figur 4). In einer Position, wie sie beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, kann ein Luftentladungstest durchgeführt werden. Hierzu wird der Kolben 5 mit einem Hochspannungspuls beauf- schlagt und im Anschluss daran mit Hilfe des Industrieroboterarms, der innerhalb der Laufbuchse 4 befindliche Teil 5.1 des Kolbens 5 dem ebenfalls innerhalb der Laufbuchse 4 befindlichen Teil 3.1 des Kontaktelements 3 angenähert, so dass der Prüfpuls vom Kolben 5 auf das Kontaktelement 3 über- springt und somit auf den Anschlussstift 1.1 übertragen wird. Zwischen Kontaktelement 3 und dem Kolben 5 entsteht eine Funkenstrecke .FIG. 1 also shows a recess 7, which serves, for example, as a receptacle for an ESD generator attached to an arm of an industrial robot (cf. FIG. 4). An air discharge test can be carried out in a position, for example as shown in FIG. 1. For this purpose, the piston 5 is acted upon by a high-voltage pulse and then, with the help of the industrial robot arm, the part 5.1 of the piston 5 which is located in the bushing 4 is brought closer to the part 3.1 of the contact element 3 which is also located in the bushing 4, so that the test pulse of Piston 5 jumps onto the contact element 3 and is thus transferred to the connecting pin 1.1. A spark gap is created between the contact element 3 and the piston 5.
Um nun einen Kontaktentladungstest durchzuführen, wird der Kolben 5 entlang der Längsachse LA soweit in Richtung Kontaktelement 3 verschoben, bis eine elektrisch leitfähige, galvanische Verbindung zwischen Kolben 5 und Kontaktelement 3 entsteht. Hierbei berühren sich die in der Laufbuchse 4 befindlichen Teile 5.1 und 3.1 des Kolbens 5 bzw. des Kontakt- elements 3.In order to carry out a contact discharge test, the piston 5 is displaced along the longitudinal axis LA in the direction of the contact element 3 until an electrically conductive, galvanic connection is formed between the piston 5 and the contact element 3. Here, the parts 5.1 and 3.1 of the piston 5 and the contact element 3 located in the liner 4 touch.
In dieser Position, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, wird nun der Prüfpuls elektrisch leitend vom Kolben 5 über das Kontaktelement 3 auf den zu prüfenden Anschlussstift 1.1 ü- bertragen.In this position, as shown in FIG. 2, the test pulse is now transmitted in an electrically conductive manner from the piston 5 via the contact element 3 to the connecting pin 1.1 to be tested.
Ein Teil des Kontaktelements 3 kann in einer alternativen Ausführungsform auch eine Ausnehmung für den Kolben 5 aufweisen, sodass ein Bereich entsteht, in dem der Kolben 5 mit dem Kontaktelement galvanisch elektrisch verbunden ist.In an alternative embodiment, part of the contact element 3 can also have a recess for the piston 5, so that an area is created in which the piston 5 is electrically electrically connected to the contact element.
Funktionsgleiche Elemente tragen in Figur 2 dieselben Bezugszeichen wie in Figur 1. Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Prüfspitze kann beispielsweise mit einer Schaltungsanordnung, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, mit einem Prüfpuls beaufschlagt werden. Hierbei ist der Kolben 5 mit dem dem Schalter S abgewandten Anschluss des Widerstands R elektrisch verbunden. Das Bauteil 2 ist ü- ber einen Masseanschluss 1.5 mit Masse verbunden.Elements with the same function have the same reference symbols in FIG. 2 as in FIG. 1. The test probe shown in FIGS. 1 and 2 can be acted upon, for example, with a circuit arrangement as shown in FIG. 3 with a test pulse. Here, the piston 5 is electrically connected to the connection of the resistor R facing away from the switch S. Component 2 is connected to ground via a ground connection 1.5.
Alternativ kann die zu prüfende Komponente auch gemäß der DIN EC 61000-4-2 isoliert oder elektrisch leitend auf einer Koppelplatte 10 angeordnet sein. Die Koppelplatte 10 stellt in diesem Fall das Bezugspotential für den Entladungstest dar.Alternatively, the component to be tested can also be insulated in accordance with DIN EC 61000-4-2 or arranged on a coupling plate 10 in an electrically conductive manner. In this case, the coupling plate 10 represents the reference potential for the discharge test.
Figur 4 zeigt einen Arm 8.1 eines Industrieroboters, der mit einem ESD-Generator 8.2 mechanisch verbunden ist. An dem freien Ende 9 des ESD-Generators 8.2 ist eine Prüfspitze, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, befestigt. Ein Roboterarm 8.1, an dem der ESD-Generator 8.2 befestigt ist, fährt die einzelnen zu prüfenden Kontakte 1.1 bis 1.4 an, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktelement 3 und dem jeweiligen zu prüfenden Anschlussstift 1.1 bis 1.4 besteht. Im Anschluss daran wird je nach Entladungsart der Kolben 5 so verfahren, dass entweder eine galvanische elektrische Verbindung zwischen Kontaktelement 3 und Kolben 5 besteht oder dass das Kontaktelement 3 und der Kolben 5 durch die Laufbuchse 4 elektrisch isoliert angeordnet sind. In jeder dieser Positionen wird entsprechend der Prüfvorschrift eine vorbestimmte Anzahl von Hochspannungspulsen ausgelöst und somit die Empfindlichkeit des Bauteils 2 gegen elektrostatische Entladun- gen getestet.Figure 4 shows an arm 8.1 of an industrial robot which is mechanically connected to an ESD generator 8.2. A test probe, as shown in FIGS. 1 and 2, is attached to the free end 9 of the ESD generator 8.2. A robot arm 8.1, to which the ESD generator 8.2 is attached, moves to the individual contacts 1.1 to 1.4 to be tested, so that there is an electrical connection between the contact element 3 and the respective connecting pin 1.1 to 1.4 to be tested. Depending on the type of discharge, the piston 5 is then moved such that there is either a galvanic electrical connection between the contact element 3 and the piston 5 or that the contact element 3 and the piston 5 are arranged in an electrically insulated manner by the bushing 4. In each of these positions, a predetermined number of high-voltage pulses are triggered in accordance with the test specification, and the sensitivity of the component 2 to electrostatic discharges is thus tested.
Mit einem entsprechend programmierten Industrieroboter werden die jeweiligen Prüfpunkte angefahren. An jedem Prüfpunkt werden die Untersuchungen der Störfestigkeit gegenüber Luft- und Kontaktentladungen wie oben beschrieben durchgeführt. Auf diese Weise ist eine voll automatisierte Durchführung der Tests möglich. The respective test points are approached with an appropriately programmed industrial robot. At each test point, the interference immunity to air and contact discharges is carried out as described above. In this way, the tests can be carried out fully automatically.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrische Prüfspitze, die aufweist:1. Electrical test probe, which has:
- ein Kontaktelement (3) zum elektrischen Kontaktieren eines zu prüfenden Bauteils (1) ,a contact element (3) for electrically contacting a component (1) to be tested,
- eine mit dem Kontaktelement (3) mechanisch verbundene Laufbuchse (4) , die eine Längsachse (LA) aufweist, wobei die Laufbuchse (4) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Materi¬ al gefertigt ist, und - einen elektrisch leitfähigen Kolben (5) , der axial zur- a bushing mechanically connected to the contact element (3) (4) having a longitudinal axis (LA), wherein the liner (4) is made of an electrically non-conductive Materi ¬ al, and - an electrically conductive piston (5), the axial to
Laufbuchse (4) beweglich angeordnet ist, wobei der Kolben (5) nur in einem ersten Positionsbereich elektrisch leitend mit dem Kontaktelement (3.1) verbunden ist.Liner (4) is movably arranged, the piston (5) being electrically conductively connected to the contact element (3.1) only in a first position range.
2. Prüfspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (6) zwischen Kolben (5) und Laufbuchse (4) angeordnet ist, wobei das Federelement (6) eine Kraft in Richtung der Längsachse (LA) der Laufbuchse auf den Kolben (5) und die Laufbuchse (4) aufbringt, so dass der Kolben (5) mit einem Anschlag an der Laufbuchse (4) anliegt.2. Test tip according to claim 1, characterized in that a spring element (6) is arranged between the piston (5) and the bushing (4), the spring element (6) exerting a force in the direction of the longitudinal axis (LA) of the bushing on the piston ( 5) and the liner (4) so that the piston (5) abuts the liner (4) with a stop.
3. Elektrische Prüfspitze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) durch die Kraft des Federelements (6) in einer Position gehalten wird, in der keine e- lektrisch leitende Verbindung zwischen Kontaktelement (3) und Kolben (5) besteht.3. Electrical test probe according to claim 2, characterized in that the piston (5) is held by the force of the spring element (6) in a position in which there is no electrically conductive connection between the contact element (3) and the piston (5) ,
4. Elektrische Prüfspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) eine Ausnehmung (7) aufweist, die als Aufnahme für eine Vorrichtung (8) dient .4. Electrical test probe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (5) has a recess (7) which serves as a receptacle for a device (8).
5. Vorrichtung zum Durchführen von Entladungstests, wobei die Vorrichtung eine Prüfspitze gemäß Anspruch 1 und einen Arm (8) aufweist, der derart mechanisch mit dem Kolben (5) verbunden ist, dass der Kolben (5) von dem Arm (8) axial zur Laufbuchse (4) verschoben werden kann, sobald das Kontaktele ment (3) oder die Laufbuchse (4) an einem Gegenstand (1.1) anliegt .5. A device for performing discharge tests, the device having a test tip according to claim 1 and an arm (8) which is mechanically connected to the piston (5) such that the piston (5) from the arm (8) axially to Liner (4) can be moved as soon as the contact ment (3) or the sleeve (4) abuts an object (1.1).
6. Verfahren zum Durchführen von Entladungstests, dadurch ge- kennzeichnet, dass zum Durchführen von Kontakt- und Luftentladungstests eine Prüfspitze gemäß Anspruch 1 verwendet wird.6. A method for carrying out discharge tests, characterized in that a test probe according to claim 1 is used to carry out contact and air discharge tests.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung automatisiert durchgeführt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the test is carried out automatically.
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