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Title:
DEVICE FOR TESTING PRINTED BOARD ASSEMBLIES OR BARE PRINTED CIRCUIT BOARDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/136141
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for testing printed board assemblies (11) or bare printed circuit boards (11) that comprise contact pins (13) that are mounted so as to be axially mobile. Said pressure-impinged contact pins (13) are connected to contact points (12) of a printed circuit board (11) to be tested and can be connected to a tester (24) via a translator circuit board (17). The contact pins (13) are mounted so as to be axially mobile in throughbores (51) of a plurality of plane-parallel boards. The contact pins (13) are in electrical contact in the metallized guide bores (19) of the translator circuit board (17), thereby establishing electrical contact to the translator circuit board (17). The contact pins (13) are also associated with spring elements (14) which are housed in separate spring bores (32) in a separate board (34).

Inventors:
SCHAEFER JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/DE2006/001042
Publication Date:
December 28, 2006
Filing Date:
June 13, 2006
Export Citation:
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Assignee:
JHS TECHNIK (DE)
SCHAEFER JOSEF (DE)
International Classes:
H04M17/00; G06Q20/00; G07F7/02
Domestic Patent References:
WO1998004927A11998-02-05
Foreign References:
DE19954041A12000-05-11
DE1800657A11970-05-27
DE19716945A11998-11-05
US6326799B12001-12-04
DE10057456A12002-05-23
EP0840130A21998-05-06
EP0791833A21997-08-27
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zum Prüfen einer bestückten oder unbestückten Leiterplatte (11), wobei die Vorrichtung (10) besteht aus einem Plattenaufbau (36) mit mehreren übereinander angebrachten Platten (16, 25, 26, 17), die Führungsbohrungen (19) aufweisen, in denen Kontaktstifte (13) in ihrer Längsrichtung bewegbar geführt sind, wobei eine der Platten (16, 25, 26, 17) eine UmsetzerLeiterplatte (17) ist, die eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften (13) und Leiterbahnen (41) der UmsetzerLeiterplatte (17) herstellt, so dass die Kontaktstifte (13) über die Leiterbahnen (41) der Umsetzer Leiterplatte (17) mit einem Tester verbindbar sind, und die Führungsbohrungen (19) der UmsetzerLeiterplatte (17) elektrisch leitende Wandungen aufweisen, die die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften (13) und den Leiterbahnen (41) der UmsetzerLeiterplatte (17) herstellen, und einem vom Plattenaufbau separaten Gehäuse (49) das eine Federelementeplatte (34) mit Federelementen (14) aufweist, wobei die Kontaktstifte (13), an ihren den Tastspitzen (30) gegenüberliegenden Enden, von den Federelementen (14) federnd beaufschlagt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Leiterbahnen (41) der Umsetzer Leiterplatte (17) zu Oberflächenkontakten (20) der UmsetzerLeiterplatte (17) führen, die mit dem Tester kontaktierbar sind, und dass die Oberflächenkontakte (20) in einem Raster angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Kontaktstifte (13) schräg in unterschiedlichen Winkeln und/oder Richtungen in den Platten (16, 25, 26, 17) der Vorrichtung (10) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Federelemente (14) in einem Vollraster angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, wobei die Federelementeplatte (34) Schnittstellenkontaktstifte (29) zum Kontaktieren der Oberflächenkontakte (20) der UmsetzerLeiterplatte (17) aufweist, und dass die Federelemente (14) versetzt zu den Schnittstellenkontaktstiften (29) in der Federelementeplatte (34) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die UmsetzerLeiterplatte (17) Entlastungsbohrungen (43) aufweist, in die für die aktuell zu prüfende Leiterplatte (11) nicht benutzte Schnittstellenkontaktstifte (29) der Federelementeplatte (34) tauchen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leiterbahnen (41) der UmsetzerLeiterplatte (17) zu Kontakten (46) einer elektrischen Schnittstelle (47) der UmsetzerLeiterplatte (17) führen, die zur Verbindung mit dem Tester dienen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Federelementeplatte (34) Bohrungen angebracht sind, die mit Federelementen (14) und auf einer der UmsetzerLeiterplatte (17) zugewandten Seite mit Kugeln (18) bestückt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umsetzer Leiterplatte (17) auf einer der Federelementeplatte (34) zugewandten Seite des Plattenaufbaus (36) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Führungsbohrungen (19) der Umsetzer Leiterplatte (17) mit elektrisch leitfähigen Kontakthülsen (45) bestückt sind, in denen die Kontaktstifte (13) in ihrer Längsrichtung bewegbar geführt sind.
Description:
Titel: Vorrichtung zum Prüfen von bestückten oder unbestückten Leiterplatten

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von bestückten und unbestückten Leiterplatten sowie auch Dünn- und Dickschichtschaltungen.

Derartige Prüfvorrichtungen zum Prüfen von bestückten oder unbestückten

Leiterplatinen aus unterschiedlichen Trägermaterialien sind bekannt. Sie dienen bspw. dazu, elektrische Kontaktanordnungen, Leiterbahnverläufe oder die

Bestückung von Bauteilen auf Leiterplatten auf ihre korrekte elektrischen

Verbindungen und ihre fehlerfreie Funktion zu überprüfen.

Entsprechende Vorrichtungen sind aus der DE1800657A oder der DE3732198A1 bekannt.

Hintergrund der Erfindung:

Zum Zwecke der elektrischen Prüfung werden bestückte Leiterplatten in einer Prüfvorrichtung aufgenommen, die üblicherweise mit Federkontaktstiften bestückt ist.

Diese Federkontaktstifte bestehen aus einem druckfederbeaufschlagten Kontaktkolben, der gemeinsam mit der Druckfeder in einem Gehäuse axial beweglich gelagert ist. Mit seinem als Kontaktspitze ausgebildeten Ende kommt der Kontaktkolben mit der Kontaktstelle auf der Leiterplatte in elektrischen Kontakt, während er mit seinem freien, rückwärtigen Ende mit einem zu einem Testgerät führenden Verbindungsleiter, oder bspw. einer Schnittstelle, in elektrischen Kontakt gelangt.

Die Verdrahtung der Federkontaktstifte erfolgt manuell und es können leicht Fehlverdrahtungen auftreten. Es werden für die Verdrahtung üblicherweise Wire Wrap Drähte verwendet.

Die zu prüfende Leiterplatte wird in der Regel mit Niederhaltern über Vakuum, pneumatisch oder mechanisch auf die Federkontaktstifte gedrückt.

Im Laufe der Weiterentwicklung der elektronischen Bauteile und Leiterplattentechnologie wurden diese in Folge eines Miniaturisierungsprozesses immer kleiner und die räumlichen Rasterabstände zwischen benachbarten Kontaktstellen auf den Leiterplatten immer enger.

Um Testpunkte in kleineren Rasterabständen auf bestückten Leiterplatten zu Kontaktieren werden deshalb zum Teil bereits starre Kontaktstifte verwendet, die dann schräg in einem Prüfadapter eingebaut werden. Die Kontaktstifte werden über Federkontaktstifte, die auf der hinteren Seite des Kontaktstiftes angebracht sind, gegen die Testpunkte der Leiterplatte gedrückt. Die Federkontaktstifte sind elektrisch über einen Draht mit der Adapterschnittstelle und somit dem Tester verbunden. Der elektrische Strom fließt in beiden Fällen über den Federkontaktstift.

Dieser Aufbau ist sehr aufwendig in der Herstellung und verursacht durch die zusätzliche Schnittstelle zwischen Federkontaktstift und Kontaktstift einen höheren elektrischen Widerstand. Dieser Aufbau kann zu Problemen führen, wenn kleine Widerstände gemessen werden müssen oder schnelle Signale übertragen werden.

Unbestückte Leiterplatten werden mit Prüfvorrichtungen geprüft, die mit starren Kontaktstiften bestückt werden. Diese Kontaktstifte werden auf der einen Seite von einem Federkontaktstift beaufschlagt und kontaktieren auf der anderen Seite auf die Kontaktstellen auf der Leiterplatte - siehe oben.

Dieser gefederte Kontaktstift ist in einem definierten Rasterabstand in einer Testerschnittstelle angebracht. Aus diesem Grund muss der Kontaktstift an seinem hinteren Ende so eingebaut werden (Schrägstellung), dass er auf einen gefederten Kontaktstift in diesem Grundraster trifft.

Es müssen alle gefederten Kontaktstifte in diesem Grundrasterfeld elektrisch mit den einzelnen Testeinheiten im Tester verbunden werden. Dadurch entstehen sehr hohe Kosten.

Durch zunehmende Testpunktdichten auf den Leiterplatten reichen oftmals die Rasterabstände der gefederten Kontaktstifte in der Testerschnittstelle nicht mehr aus um diese Bereiche auf der Leiterplatte komplett zu kontaktieren.

Erläuterung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die aufwendige Verdrahtung von Prüfadaptern entfällt und kürzere elektrische Wege möglich sind, damit die elektrischen Widerstände zwischen Tester und Prüfling minimiert werden. Des weiteren soll die Herstellungszeit reduziert werden. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen an.

Die Vorrichtung wird beim elektrischen Test zur Adaptierung von bestückten Leiterplatten eingesetzt, kann aber auch zum Testen von unbestückten Leiterplatten, Keramikschaltungen oder anderer elektrischer Schaltungen verwendet werden.

Dabei sind bei einer Vorrichtung zum Prüfen einer bestückten Leiterplatte die starren Kontaktstifte in Durchgangsbohrungen mehrerer planparallelen Platten axial bewegbar gelagert. In Bohrungen einer separaten Platte sind den Kontaktstiften Federelemente zugeordnet.

Eine der Platten ist eine Umsetzer - Leiterplatte. Die die elektrische Verbindung zwischen Kontaktstift und Tester herstellt (Translatorplatine). Auf der Umsetzer - Leiterplatte befinden sich Führungsbohrungen, die metallisiert sind oder mit einer elektrisch leitfähigen Hülse bestückt werden. Es werden auch Oberflächenkontakte als Zwischenschnittstelle aufgebracht. Diese sind über Leiterbahnen mit den metallisierten Führungsbohrungen verbunden.

Die Kontaktstifte bewegen sich in den Führungsbohrungen der Umsetzer - Leiterplatte und stellen so den elektrischen Kontakt zur Leiterplatte und somit zur Zwischenschnittstelle her, die wiederum mit dem Tester verbunden ist.

Somit fließt der Strom nicht mehr über das gefederte Element im Federkontaktstift und die Anzahl der Kontaktstellen wird dadurch reduziert. Dadurch reduziert sich der elektrische Widerstand und die Kosten für teure Federkontaktstifte sowie für die Verdrahtung entfallen.

Der Prüfling wird entweder über Vakuum, pneumatisch oder mechanisch auf den Plattenaufbau bzw. auf die Kontaktstifte gedrückt, abhängig von der Testumgebung.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Durchgangsbohrungen in der Umsetzer - Leiterplatte mit elektrisch leitfähigen Kontakthülsen bestückt, in denen die Kontaktstifte axial bewegbar gleitend gelagert sind. Dadurch kann die

Lebensdauer der Vorrichtung erhöht werden und der elektrische Kontakt zur Umsetzer - Leiterplatte wird verbessert.

Ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktstift und der metallisierten Bohrung (oder Kontakthülse) in der Umsetzer - Leiterplatte wird dadurch erreicht, dass zwischen Druckfeder und Kontaktstift eine Kugel angeordnet ist. Somit wird durch die Kraft der Feder und die Anlage der Kugel an der kegelförmigen Spitze am Kontaktstift eine Querkraft erzeugt, die somit eine sichere Kontaktgabe zur Umsetzer - Leiterplatte ermöglicht.

Die Verbindung von Umsetzer - Leiterplatte zum Tester kann über Kabel, Federkontaktstifte, Stecker, etc. hergestellt werden.

Die Umsetzer - Leiterplatte wird in der Regel im Plattenaufbau dort angebracht, wo das Gehäuse mit den Federn und Kugeln angebaut wird, kann aber bei Bedarf auch an anderer Stelle befestigt werden.

Die Druckfedern werden in einem separaten Gehäuse untergebracht und können in einem Vollraster angeordnet sein oder auch prüflingsspezifisch gebohrt werden.

Die Kontaktstifte werden zur Prüflingsseite nach den selben Koordinaten positioniert wie die Testpunkte auf dem Prüfling. Auf der gegenüberliegenden Seite wird die Position der Stifte in der Regel nach der Anordnung der Druckfedern gewählt. Damit die Stifte leicht bestückt werden können, wird über eine Software in jeder einzelnen Platte die genaue Bohrposition ermittelt. Dadurch werden die Kontaktstifte bei der Bestückung geführt und können leicht in die einzelnen Platten montiert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass aufgrund der baulichen Trennung von Kontaktstift und Druckfeder kleinere Rasterabstände auf der Federseite sowie auch auf der Prüflingsseite erzielt werden. Dadurch dass die Feder in einer Bohrung untergebracht ist, wird kein Mantel wie beim herkömmlichen Federkontaktstift benötigt. Bei Bedarf können die Abstände

zwischen den Federelementen dadurch verkleinert werden. Das wiederum bedeutet eine wesentlich höhere Dichte an Federelementen und somit eine größere Anzahl an Kontaktstiften. Dadurch können höhere Testpunktdichten auf dem Prüfling kontaktiert werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in Folge der separaten Unterbringung von Kontaktstift und Druckfeder die Gestaltung der Druckfeder unabhängig von der Gestaltung des Kontaktstiftes erfolgen kann. Die Lebensdauer der Vorrichtung kann durch stabilere Kontaktstifte und optimal bemessene Druckfedern wesentlich erhöht werden, da die Druckfedern in ihrer Länge nicht mehr begrenzt sind und einen größeren Durchmesser aufweisen können.

Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Prüfadapter ist dadurch gegeben, dass die Treffgenauigkeit der Kontaktstifte durch die Führung in der oberen und unteren Platte wesentlich besser ist als bei Federkontaktstiftaufbauten.

Die Druckfedern und die Kugeln können schnell und einfach in dem separaten Gehäuse montiert werden und über eine Abdeckplatte gegen herausfallen gesichert werden. Dieser Aufbau ist erheblich kostengünstiger, gegenüber herkömmlichen Federbettaufbauten mit Federkontaktstiften.

Des weiteren kann der Aufbau aus einem universellen Grundadapter bestehen, in dem in einem fest definierten Raster federnde Elemente untergebracht werden. Es werden dann jeweils nur prüflingsspezifische Starrstiftadapter (Plattenaufbauten) oben aufgesetzt, diese werden dann über die Umsetzer - Leiterplatte mit dem Tester elektrisch verbunden. Diese Starrstiftadapter sind schnell und preisgünstig herzustellen.

Ein weiterer Vorteil bietet die direkte Schnittstellenanbindung von Prüfadapter und Umsetzer - Leiterplatte an den jeweiligen Tester. Hierfür sind in dem Gehäuse in denen die Druckfedern untergebracht sind jeweils Durchgangsbohrungen mit den gleichen Koordinaten angebracht, wie die Koordinaten der Federkontaktstifte in der Testerschnittstelle. In den Durchgangsbohrungen werden Schnittstellenkontaktstifte eingelegt, die über die Federkontaktstifte der Testerschnittstelle gegen Kontaktflächen auf der Umsetzer - Leiterplatte gedrückt

werden. Da die Umsetzer - Leiterplatte bei jedem Prüfling neu konstruiert wird, können die Kontaktstifte über die metallisierte Durchgangsbohrung mit dem vorgegebenen Schnittstellenstift des Testers verbunden werden.

Im Falle eines Grundadapters werden in einem Vollraster Federbohrungen angebracht. Diese werden mit Druckfedern und Kugeln bestückt. Zwischen diesen Federbohrungen werden Bohrungen angebracht, die fluchtend zu den Federkontaktstiften der Testerschnittstelle sind. Diese Bohrungen werden mit Schnittstellenkontaktstiften bestückt über die der Kontakt zur Testerschnittstelle hergestellt wird. In der Umsetzer - Leiterplatte werden dann all diejenigen Testpunkte die nicht benötigt werden mit einer Bohrung versehen, damit nicht alle Federkontaktstifte der Testerschnittstelle auf die Umsetzer - Leiterplatte drücken.

Bei diesem Aufbau sind die elektrischen Verbindungswege besonders kurz und bieten somit wieder bessere elektrische Eigenschaften. Auch können mit der Umsetzer - Leiterplatte elektrische Verbindungen über den kontrollierten Leiterbahnverlauf verbessert werden, was bei herkömmlich verdrahteten Adaptern nicht möglich war.

Diese erfindungsgemäße Umsetzer - Leiterplatte hat aber auch den Vorteil, die Zwischenschnittstelle nach Außen zu führen und kann dann z.B. über einen Steckverbinder oder auch über eine Zwischenschnittstelle mit Federkontaktstiften mit einem Tester verbunden werden.

Bei elektrisch anspruchsvollen Messungen z.B. bei hochfrequenten Messungen, kann zwischen Feder und Kontaktstift eine nicht elektrisch leitende Kugel eingesetzt werden. Dadurch wird verhindert, dass der Strom über die Feder fließt und somit Störfelder erzeugt werden, was bei herkömmlichen Federkontaktstiften der Fall sein kann.

Des weiteren können bei kritischer Signalübertragung im höheren Frequenzbereich die Kontaktstifte über einen Isolator bis unmittelbar an der Kontaktstelle geschirmt werden. Dabei hat der Isolator am hinteren Ende Kontakt zur Umsetzer - Leiterplatte, auf der eine Massefläche aufgebracht ist.

Bei der Erfindung können mit den Kontaktstiften wesentlich höhere Ströme über den Prüfadapter geführt werden als mit Federkontaktstiften im vergleichbaren Rasterabstand. Des weiteren ist die Andruckkraft des Kontaktstiftes auf Grund der größeren Feder höher und somit kommt es bei höheren Strömen nicht so schnell zu einem Abbrennen an der Kontaktspitze. Da in kleineren Rasterabständen die Kontaktstifte wesentlich stabiler ausgeführt werden können als Federkontaktstifte, kann hier auch eine höhere Zuverlässigkeit im Arbeitseinsatz gewährt werden. Durch den höheren Anpressdruck erhöht sich auch die Kontaktsicherheit an der Kontaktstelle.

Eine einfache Klemmung der Kontaktstifte gegen herausfallen kann dadurch erzielt werden, dass zwischen den Platten eine Schaumstoffmatte vorgesehen ist, in der die durchgesteckten Kontaktstifte klemmend gehalten sind.

Beim Test von unbestückten Leiterplatten mit kleinen Rasterabständen und hoher Testpunktdichte können die Federn in kleineren Rasterabständen positioniert werden und somit können weit mehr Testpunkte kontaktiert werden. In diesem Fall werden die elektrischen Verbindungen über die Umsetzer - Leiterplatte nach Außen auf eine Zwischenschnittstelle geführt. Diese Zwischenschnittstelle wird mit dem Tester verbunden, der für diesen Fall wesentlich weniger Testkanäle aufweisen muss, wie üblicherweise bei einer Schnittstelle mit Vollrasterbestückung.

Die Federelemente sind in der Verlängerung der Kontaktstifte angeordnet, auf deren gegenüberliegenden Enden mit der Tastspitze auf den Prüfling kontaktiert wird. Das Federelement hat eine geeigneten Geometrie, die auf den Kontaktstift drückt und mit der gewährleistet wird, dass der Kontaktstift einen sicheren Kontakt zu den leitfähigen Wandungen in der Umsetzer - Leiterplatte hat. Statt einer Feder kann auch ein herkömlicher Federkontaktstift eingesetzt werden.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1. eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Testen von bestückten Leiterplatten in schematischer nicht maßstabsgetreuer

Darstellung im Schnitt ;

Fig.2. eine Draufsicht auf eine Federelementeplatte 34 der Vorrichtung aus Figur 1 ;

Fig.3. eine Draufsicht auf eine Umsetzer - Leiterplatte 17 der Vorrichtung aus Figur 1 mit Beispielen von Leiterbahnverläufen;

Fig.4. eine zweite Ausführung der Federelementeplatte 34 in Draufsicht ; und

Fig.5. eine zweite Ausführung der Umsetzer - Leiterplatte 17 mit außenliegender Schnittstelle zu einem Tester

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Figur 1 wird eine Vorrichtung 10 für den Test von bestückten Leiterplatten 11 schematisch dargestellt. Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Verwendung mit einer bestückten Leiterplatte 11 beschrieben und dargestellt ist, kann die Vorrichtung ebenso zum Testen von unbestückten Leiterplatten, Keramikschaltungen oder anderer elektrischer Schaltungen verwendet werden. Auf der Leiterplatte 11 sind Testpunkte 12, 42 vorhanden, die über Kontaktstifte 13 kontaktiert werden. Die Leiterplatte 11 wird über eine Niederhalterplatte 15

entweder mechanisch, über Vakuum oder pneumatisch auf die Kontaktstifte 13 gedrückt. Diese sind axial in parallel übereinander angebrachten Führungsplatten 16, 25, 26, einer Stützplatte 27 und einer Umsetzer - Leiterplatte 17 geführt und sitzen auf einer Federelementeplatte 34 jeweils auf einer Federbohrung 32 auf.

Über ein Federelement 14 und einer Kugel 18 werden die Kontaktstifte 13 gegen die Testpunkte 12, 42 auf der Leiterplatte 11 gedrückt. Die Platten 16, 25, 26, 27 und die Umsetzer - Leiterplatte 17 sind parallel mit Abstand zueinander und zur Leiterplatte 11 angeordnet. Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die Umsetzer - Leiterplatte 17 an der Stützplatte 27 an.

Die Umsetzer - Leiterplatte 17 wird für jede neue Leiterplatte 11 entsprechend designed und hergestellt. Die Koordinaten der Oberflächenkontakte 20 auf der Umsetzer - Leiterplatte 17 ergeben sich bei der Erstellung des Testprogramms (Prüfsoftware). Es werden von der Software die Federkontaktstifte 23 der Testerschnittstelle 22 und deren Koordinaten definiert. Die Führungsbohrung 19 in der Umsetzer - Leiterplatte 17 wird über eine weitere Software ermittelt. Es wird die Koordinate einer freien Federbohrung 32 im Grundraster 48 (Figur 2) ausgesucht, die am nächsten zu einem Testpunkt 12, 42 liegt.

Bei der Erstellung des Layouts von der Umsetzer - Leiterplatte 17, werden die Oberflächenkontakte 20 und die Führungsbohrungen 19 über Leiterbahnen 41 miteinander verbunden. Die Zuordnung der Oberflächenkontakte 20 und der Führungsbohrungen 19 wird über eine Software aus der Zuordnung der Oberflächenkontakte 20 und den Testpunkten 12, 42 erstellt.

Die Koordinaten der einzelnen planparallelen Platten 16, 25, 26, 27, 17, 34 und 35 besitzen alle den selben Referenzpunkt und werden über Fangstifte und Distanzstücke zueinander positioniert.

Über eine weitere Software werden die Bohrkoordinaten für die einzelnen Durchgangsbohrungen 51 , 53 und Führungsbohrungen 55, 19 berechnet. Diese können in jeder Platte 16, 25, 26, 27 und Umsetzer - Leiterplatte 17 an

unterschiedlichen Positionen sein und ist abhängig von der Position der Testpunktkoordinaten 12, 42 und der Koordinaten der Federbohrungen 32.

Die Anzahl der Führungsplatten 25, 26 wird hier in Figur 1 mit 2 Platten angenommen. Die Vorrichtung kann aber auch aus wesentlich mehr Platten bestehen, besonders dann, wenn die Kontaktstifte 13 in einem kleineren Durchmesser ausgewählt werden und dadurch instabil werden. Die Führungsplatten 16, 25, 26 sind in der Regel aus FR4 können aber auch aus einem homogeneren Material hergestellt werden.

Die Abstände der einzelnen Führungsplatten 16, 25, 26 wird über Distanzstücke 28 erreicht, wobei diese in jeder Ebene unterschiedliche Abstände haben können. Die Führungsplatten 16, 25, 26 sowie die Stützplatte 27 und die Umsetzer - Leiterplatte 17 sind mittels Distanzstück 28 fest miteinander verbunden. Die Platten 16, 25, 26, 27 und Umsetzer - Leiterplatte 17 können in einer weiteren Ausführung auch aneinander anliegen.

Als weiteres Ausführungsbeispiel kann in der Führungsbohrung 19 in der Umsetzer

- Leiterplatte 17 eine Kontakthülse 45 eingesetzt werden, damit wird der elektrische

Kontakt zum Kontaktstift 13 verbessert. Dadurch erhöht sich auch die Lebensdauer der Vorrichtung 10.

Der elektrische Kontakt zwischen Testerschnittstelle 22 und Vorrichtung 10 wird in der Regel über Federkontaktstifte 23 hergestellt. Diese Federkontaktstifte 23 sind bei jedem Testertyp in einem anderen Rasterbild angeordnet.

Die Federkontaktstifte 23 sind mit der nicht dargestellten Testerelektronik des Testers 24 verdrahtet und drücken mit dem gefederten Kolben 21 auf die elektrische Schnittstelle der Prüfvorrichtung 10 (in Figur 1 auf Schnittstellenkontaktstift 29) und stellen somit einen elektrischen Kontakt her. Die

Federkontaktstifte 23 die für den jeweiligen Test erforderlich sind werden bei der Erstellung des Testprogramms ausgewählt.

Die Leiterplatte 11 wird über gefederte Fangstifte 54 oder über eine gefederte Prüflingsaufnahme (in Figur 1 nicht aufgeführt) aufgenommen. Eine Niederhalterplatte 15 drückt dann über sogenannte Niederhaltefinger 31 die Leiterplatte 11 nach unten, auf die gefederten Kontaktstifte13.

Auf der Leiterplatte 11 können auf der Oberseite elektrische Bauteile 52 aufgebracht sein. Diese dürfen von den Niederhaltefingern 31 nicht berührt werden. Wenn auf der Unterseite der Leiterplatte Bauteile aufgebracht sind, muss der Abstand zur Führungsplatte 16 entsprechend hoch sein oder es müssen in der Führungsplatte 16 Aussparungen angebracht werden, damit die Bauteile nicht beschädigt werden.

Zwischen dem Federelement 14 und dem Kontaktstift 13 befindet sich eine Kugel 18. Über die Feder 14 und die Kugel 18 kann der Kontaktstift 13 beim Andrücken der Leiterplatte 11 einfedem. Dadurch wird der Kontaktstift 13 federnd gegen den Testpunkt 12, 42 auf der Leiterplatte 11 gedrückt und stellt somit den elektrischen Kontakt her.

Des weiteren wird der Kontaktstift 13 auf Grund seiner schrägen Anlage und Form an der Kugel 18, seitlich leicht gegen die metallisierte Führungsbohrung 19 in der Umsetzer - Leiterplatte 17 gedrückt. Dadurch wird hier ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktstift 13 und der Umsetzer - Leiterplatte 17 hergestellt. Die Oberfläche des Kontaktstiftes 13 und die der Führungsbohrung 19 ist mit einem gut leitfähigen Material beschichtet, in der Regel ist das Gold.

Über die Umsetzer - Leiterplatte 17 wird der elektrische Strom von der Führungsbohrung 19 über Leiterbahnen 41 Figur 3, 5 auf den Oberflächenkontakt 20 geführt. Der Schnittstellenkontaktstift 29 wird über den Federkontaktstift 23 gegen den Oberflächenkontakt 20 auf der Umsetzer - Leiterplatte 17 gedrückt. Somit ist der elektrische Kontakt zwischen Leiterplatte 11 und Tester 24 hergestellt.

Zur Sicherstellung eines zuverlässigen elektrischen Kontakts zwischen den Testpunkten 12, 42 und den Kontaktstiften 13 wird die Form der Tastspitzen 30 an die Form der Kontaktstellen 12, 42 angepasst. Das sind im allgemeinen Spitzenoder Kronenformen.

Die Kontaktstifte 13 werden unter anderem schräg gestellt, damit auf der Leiterplatte 11 auch eng beieinander liegende Testpunkte 12, 42 noch kontaktiert werden können. Auf der Federseite des Kontaktstiftes 13 können die Abstände nicht so eng gewählt werden, da die Federelemente 14 auf Grund ihrer Funktion nicht beliebig klein dimensioniert werden können damit noch eine erforderliche Federkraft erzeugt werden kann.

Beim Einsatz von einem universellen Gehäuse 49 Figur 2 werden naheliegende Federelemente 14 zu den Testpunkten 12 und 42 ausgewählt. Da diese Koordinaten in der Regel nicht die selben sind, ist ebenfalls eine Schrägstellung der Kontaktstifte 13 erforderlich.

Die Stützplatte 27 dient zur Stabilisierung der Umsetzer - Leiterplatte 17. Die Durchgangsbohrungen 53 in der Stützplatte 27 sind im Durchmesser größer ausgelegt, damit es hier zu keiner Überbestimmung bezüglich der Führung zu den Führungsbohrungen 19 in der Umsetzer - Leiterplatte 17 kommt.

Ein Plattenaufbau 36 wird über Fangstifte 37 zu einem Gehäuse 49 zentriert. Die Verbindung der beiden Baugruppen kann über Vakuum, Pneumatik, Schrauben oder einer anderen mechanischen Lösung hergestellt werden.

Die Vorrichtung 10 wird über Zentrierstifte 44 zum Tester zentriert und über Vakuum, Pneumatik, Schrauben oder einer anderen mechanischen Lösung mit dem Tester 24 verbunden.

Zwischen der Führungsplatte 25 und der Führungsplatte 26 ist eine Schaumstoffmatte 39 eingelegt. Die Kontaktstifte 13 werden von oben durch die Führungsplatte 16, 25 und dann durch die Führungsplatte 26 sowie der Stützplatte

27 und der Umsetzer - Leiterplatte 17 in der Vorrichtung 36 eingesetzt. Dabei durchstoßen die Kontaktstifte 13 die Schaumstoffmatte 39 und sind somit in der selben klemmend gehalten.

In der Federelementeplatte 34 sind Federbohrungen 32 angebracht, die an ihrem oberen Ende 38 konisch verlaufen und nicht komplett auf den Durchmesser der Bohrung 32 durchgebohrt werden. Der reduzierte Bohrdurchmesser kann auch mit einem abgesetzten Bohrer erreicht werden. Dadurch werden die Kugeln 18 in der Federbohrung 32 oben am Konus 38 gegen herausfallen gesichert. Für diesen Zweck kann auch eine nicht dargestellte dünne Abschlussplatte mit kleineren Bohrungen zwischen der Federelementeplatte 34 und der Umsetzer - Leiterplatte 17 angebracht werden. Diese Abschlussplatte wird dann z.B. über Schrauben mit der Federelementeplatte verbunden.

3τ f-eαeroonrung 32 sind die Kugel 18 und das Federelement 14 eingebaut. Über eine Abdeckplatte 35 wird die Federbohrung 32 nach der Montage verschlossen.

Eine Anordnung der Federbohrungen 32 entspricht einem Grundraster 48 in Figur 2 dargestellt, das in Abhängigkeit von den Koordinaten der Federkontaktstifte 23 der Testerschnittstelle 22 ausgewählt wird. In dem Gehäuse 49 sind Durchgangslöcher 40 angebracht, in denen Schnittstellenkontaktstifte 29 eingebaut sind. Diese Schnittstellenkontaktstifte 29 werden über Federkontaktstifte 23 der Testerschnittstelle 22 auf die Oberflächenkontakte 20 auf der Umsetzter Leiterplatte 17 gedrückt. Damit nur die Schnittstellenkontaktstifte 29 auf die Umsetzer - Leiterplatte 17 drücken, die für den aktuellen Testaufbau 36 notwendig sind, werden in der Umsetzer - Leiterplatte 17 Entlastungsbohrungen 43 angebracht, damit die nicht benötigten Schnittstellenkontaktstifte 29 durch die Umsetzer - Leiterplatte 17 hindurch tauchen können und somit keine Kraft auf den Plattenaufbau 36 aufbringen.

In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Federelementeplatte 34 dargestellt, in der nur diejenigen Federbohrungen 32 ausgeführt werden, die zur Kontaktierung für die Leiterplatte 11 erforderlich sind. Des weiteren werden nur die

Durchgangslöcher 40 gebohrt, die für eine elektrische Verbindung über den Schnittstellenkontaktstift 29 zu dem Federkontaktstift 23 der Testerschnittstelle 22 erforderlich sind. Bei dieser Ausführung muss das Gehäuse 49 für jede Leiterplatte 11 neu aufgebaut werden. Die dazu erforderliche Umsetzer - Leiterplatte 17 verbindet über die Leiterbahn 41 den Kontaktstift 13 und den Schnittstellenkontaktstift 29 elektrisch miteinander.

In der Figur 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Umsetzer - Leiterplatte 17 dargestellt. In diesem Beispiel wird die Umsetzer - Leiterplatte 17 gezeigt, bei der die elektrische Verbindung der Führungsbohrung 19 auf Schnittstellenkontakte 46 über Leiterbahnen verbunden wird. Diese elektrische Zwischenschnittstelle 47 kann nach belieben angeordnet sein und über Stecker oder auch Federkontaktstifte zu einem Testgerät verbunden werden. In diesem Fall kann das Gehäuse 49 mit Federbohrungen 32 im Vollraster ausgeführt werden oder es werden nur die Federbohrungen 32 gebohrt, die für den Testaufbau 10 erforderlich sind.

Aufgrund der Unterbringung der Federelemente 14 in einem separaten Raum (Federbohrung 32) in axialer Verlängerung zum Kontaktstift 13 wird im seitlichen Abstand der Kontaktstifte 13 viel Platz eingespart, so dass der Rasterabstand der Kontaktstifte 13 untereinander verkleinert und damit die Dichte der Testpunkte 12, 42 erheblich vergrößert werden kann.

Bezugszeichenliste