DE4338135A1

DE4338135A1 - Adaptor device for connecting contact points of a test object to a testing device

Info

Publication number: DE4338135A1
Application number: DE19934338135
Authority: DE
Inventors: Reinhold Wein
Original assignee: Testware Ges fur Testsys GmbH
Current assignee: Testware Ges fur Testsys GmbH
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2013-11-10
Also published as: DE4338135C2

Abstract

For the purpose of connecting contact pins, held elastically by contact tubes and assigned to the connection points of the test object (printed circuit board assembly 1), to an interface assigned to the testing device, known adaptor devices contain a contact plate on which there is an etched circuit corresponding to the connection points of the test object. The new adaptor device is intended to allow access to its internal contact sites. The contact tubes (5) are rigidly connected (soldered) to the conductive tracks on the contact plate (7). The test object and the contact plate (7) are fastened to a frame which can be folded out relative to the base part (9) of the adaptor housing. The interface (10) is located in the base part (9) of the adaptor housing and is connected to the conductive tracks of the contact plate (7) via flexible lines (11). When the housing frame is folded open, the internal circuit of the adaptor device, from the interface as far as the contact tubes, is accessible for the purposes of testing. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung zum Anschluß von Kontaktpunkten eines Prüflings an eine Prüfeinrich tung nach der Gattungsbezeichnung des Hauptanspruchs, wie sie gemäß der DE-OS 29 20 226 bekannt ist.The present invention relates to an adapter device for Connection of contact points of a test object to a test facility according to the generic name of the main claim, as they according to DE-OS 29 20 226 is known.

Bei dieser bekannten Adaptereinrichtung befinden sich zwischen den Leiterbahnen der geätzten Schaltung und den zu überprüfenden Kontaktpunkten des Prüflings lose in Bohrungen einer Lochplatte eingebrachte Kontakthülsen, in welchen Kontaktstifte federnd ge haltert sind, so daß jeweils die Kontakthülse federnd an der Leiterbahn und der Kontaktstift federnd an dem Anschlußpunkt des Prüflings anliegt. Grundsätzlich ist eine solche Kontaktierung weit weniger zuverlässig als eine Lötverbindung oder eine Steck verbindung; außerdem bedingt sie einen Aufbau der Adapterein reichtung, mit welchem beim Betrieb die Kontaktstellen zwischen Leiterbahn und Kontakthülse nicht mehr zugänglich sind und sich daher einer im Störfall oft erforderlich werdenden Überprüfung entziehen, was eine Kontaktfehlerlokalisierung erschwert. In this known adapter device are between the conductor tracks of the etched circuit and the ones to be checked Contact points of the test piece loose in the holes in a perforated plate introduced contact sleeves, in which contact pins resiliently ge are held so that each of the contact sleeve resiliently on the Conductor and the contact pin resilient at the connection point of the DUT is present. Such contacting is fundamentally far less reliable than a solder joint or a plug connection; it also requires a structure of the adapters direction with which the contact points between Conductor and contact sleeve are no longer accessible and themselves hence a check that is often necessary in the event of a fault withdraw, which makes contact fault localization difficult.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Adaptereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher bei ein facheren Aufbau die Kontaktsicherheit verbessert und die Feh lerlokalisierung erleichtert wird.The invention has for its object an adapter device of the type mentioned at the beginning, with which at a more sophisticated structure improves contact security and the mistake Localization is facilitated.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen. Mit der Erfindung wird die Adaptereinrichtung billiger, infolge der Reduzierung von weniger zuverlässigen Kontaktverbindungen betriebssicherer, sowie praktisch lückenlos auf interne Kontaktfehler überprüfbar.This object is achieved according to the invention with the characteristic part of the main claim specified features. With the invention, the adapter device is cheaper, as a result the reduction of less reliable contact connections more reliable, and practically seamless on internal Contact errors can be checked.

Die Erfindung samt ihrer in Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläu tert werden. Dabei zeigenThe invention together with its characterized in dependent claims Embodiments are explained below with reference to the drawings be tert. Show

Fig. 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung, Fig. 1 shows the structure of an adapter device according to the invention,

Fig. 2 eine Detailvergrößerung hierzu, FIG. 2 is an enlarged detail of this,

Fig. 3 die spezielle Ausgestaltung einer Rangierplatte. Fig. 3 shows the special configuration of a patch panel.

In der Fig. 1 ist ein Prüfling in Form einer beispielsweise mit mikroelektronischen Bauteilen in SMD (Surface Mounted Device)- Technik bestückten Leiterplatte mit 1 bezeichnet. Die Leiter platte liegt an einer die Wand einer Vakuumkammer 2 bildenden Prüflingträgerplatte 3 auf, welche eine oder mehrere der Leiter platte 1 angepaßte Öffnungen sowie eine im Randbereich der Lei terplatte 1 angebrachte elastische Dichtung aufweist. Die der Prüflingsträgerplatte 3 gegenüber liegende Wand der Vakuumkammer 2 besteht in einer Nadelträgerplatte 4, in welche Hülsen 5 für in ihnen federnd gehalterte Kontaktnadeln 6 kraft- und form schlüssig eingebracht sind. Der besseren Übersichtlichkeit hal ber ist nur eine solcher Kontakthülsen bzw. Kontaktnadeln dargestellt. Wenn mittels einer Vakuumpumpe für einen entspre chenden Unterdruck in der Vakuumkammer 2 gesorgt wird, dann stützen sich die Spitzen der Kontaktnadeln 6 an ihrem Umfang an den durchkontaktierten Lötaugen der Leiterplatte 1 ab und bewir ken dadurch elektrischen Kontakt zwischen den Leiterbahnen des Prüflings i und den Kontakthülsen 5. Eine an ihrer Unterseite eine geätzte Schaltung tragende Rangierplatte 7 ist mit den zu überprüfenden Kontaktpunkten entsprechenden Öffnungen versehen, über bezüglich des Durchmessers verjüngte Enden der Kontakthül sen 5 geschoben und jeweils mit einem Ende von Leiterbahnen der Rangierplatte 7 verlötet. Durch diese feste Verbindung der Kon takthülsen 5. mit den Leiterbahnen der Rangierplatte 7 wird eine besondere Halterungsvorrichtung für dieselbe entbehrlich, was bei Verwendung der Vakuumkammer 2 bezüglich der Fixierung des Prüflings ebenso gilt.In FIG. 1, a test specimen in the form of a printed circuit board, for example equipped with microelectronic components in SMD (Surface Mounted Device) technology, is designated by 1. The printed circuit board is located on a wall of a vacuum chamber 2 forming Prüflingträgerplatte 3 which plate one or more of the conductors 1 and a matched openings in the edge region of the Lei terplatte 1 mounted elastic seal has. The wall of the vacuum chamber 2 opposite the test specimen carrier plate 3 consists of a needle carrier plate 4 , into which sleeves 5 are positively and positively inserted for the contact needles 6 which are resiliently held in them. For the sake of clarity, only one such contact sleeve or contact needle is shown. If a corresponding vacuum is provided in the vacuum chamber 2 by means of a vacuum pump, then the tips of the contact needles 6 are supported on their circumference on the plated-through soldering eyes of the printed circuit board 1 and thereby cause electrical contact between the conductor tracks of the test object i and the contact sleeves 5 . A on its underside an etched circuit carrying patch panel 7 is provided with the corresponding contact points to be checked openings, pushed over with respect to the diameter tapered ends of the contact sleeve 5 and soldered to one end of conductor tracks of the patch panel 7 . This fixed connection of the con tact sleeves 5th with the conductor tracks of the marshalling plate 7 , a special mounting device for the same is dispensable, which also applies to the fixation of the test specimen when using the vacuum chamber 2 .

Die Vakuumkammer 2 und damit auch die Nadelträgerplatte 4 sowie der mittels Unterdruck an die Prüflingsträgerplatte 3 angepreßte Prüfling 1 sind in einem Gehäuserahmen gehaltert, welcher mit tels Gelenkbolzen 8 oder mittels eines Scharniers gegenüber dem Gehäusebodenteil 9 aufklappbar ist, so daß, wie aus der Darstel lung gemäß Fig. 1 ersichtlich ist, die der Rangierplatte 7 zu geordneten Enden der Kontakthülsen 5 bei aufgeklapptem Gehäuse rahmen für Prüfzwecke zugänglich sind.The vacuum chamber 2 and thus also the needle carrier plate 4 and the test specimen 1 , which is pressed onto the test specimen carrier plate 3 by means of negative pressure, are held in a housing frame which can be opened by means of articulated bolts 8 or by means of a hinge relative to the housing base part 9 , so that, as shown in the illustration is visible in FIG. 1, the frame 7 of the parent Rangierplatte to ends of the contact sleeves 5 in unfolded housing are accessible for test purposes.

Ein fiktiver Durchbruch im Gehäusebodenteil 9 würde den Blick auf das Koppelfeld freigeben, welches als Interface 10 zwischen Adapter- und Prüfeinrichtung dient. Das Koppelfeld, bzw. das In terface 10 ist mit den anderen Enden der Leiterbahnen der Rangierplatte 7 unmittelbar mittels flexibler Leiter 11, beispielsweise in Form eines Flachbandkabels oder einer flexi blen Leiterplatte verbunden und über nicht dargestellte Leitun gen an eine Prüfeinrichtung angeschlossen. Zweckmäßigerweise wird das Interface 10 im Bodenteil 9 des Adaptergehäuses so an geordnet, daß seine Anschlußpunkte ebenfalls bei aufgeklapptem Gehäuserahmen für Prüfzwecke zugänglich sind. Wird die Rangier platte 7 als flexible Leiterplatte ausgeführt, so entfallen die flexiblen Leitungen 11 samt ihrer Anschlußelemente für die Lei terbahnen der Rangierplatte 7, da diese Leiterbahnen dann unmit telbar an die Anschlußpunkte des Koppelfeldes 10 angeschlossen werden.A fictitious breakthrough in the housing base part 9 would expose the view of the switching matrix, which serves as an interface 10 between the adapter and test device. The switching matrix, or the interface 10 is connected to the other ends of the conductor tracks of the patch panel 7 directly by means of flexible conductors 11 , for example in the form of a ribbon cable or a flexi ble circuit board, and connected to a test device via lines (not shown). Advantageously, the interface 10 is arranged in the bottom part 9 of the adapter housing so that its connection points are also accessible when the housing frame is opened for testing purposes. If the shunting plate 7 constructed as a flexible circuit board, the flexible cables 11, together with their connecting elements omitted for the Lei terbahnen the Rangierplatte 7, since these conductors are then UNMIT telbar connected to the connection points of the switching matrix 10th

Fig. 2 zeigt eine Detailvergrößerung, welche sich auf den Be reich innerhalb des in Fig. 1 mit C bezeichneten Kreises be zieht. In Abwandlung zu der Ausführungsform nach Fig. 1 sind hier Anschlußdrähte von Bauteilen des Prüflings durch Lötaugen 12 gesteckt und mit an der Unterseite des Prüflings 1 vorhande nen Leiterbahnen verlötet. Eine weitere, äquivalent wirkende Ab wandlung besteht darin, daß anstelle von Kontaktnadeln wie in Fig. 1 Kontaktstifte 6′ verwendet sind, welche an ihren dem Prüfling 1 zugewandten Enden mit einem kronenartigen Kopf 13 versehen sind. Wiederum ragen die Enden der Kontakthülsen über die Rangierplatte 7 hinaus und sind an deren Unterseite mit den dort befindlichen Leiterbahnen mittels Lötverbindungen 14 fest verbunden und durch diese fixiert. In der Vakuumkammer 2 herr sche noch kein Unterdruck, so daß die Enden der Bauteilanschluß drähte, wie in der Fig. 2 dargestellt, lose auf den kronenartigen Enden 13 der Kontaktstifte 6′ aufliegen. Sobald jedoch ein nennenswerter Unterdruck bewirkt wird, wird der Prüf ling 1 dadurch gegen die Federkraft der federnd in den Kontakt hülsen 5 gehalterten Kontaktstifte 6′ bewegt, bis er vakuumdicht an der Prüflingsträgerplatte 3 anliegt. Fig. 2 shows an enlargement of detail, which refers to the area within the circle labeled C in FIG. 1. In a modification of the embodiment according to FIG. 1, connecting wires of components of the test specimen are inserted through solder eyes 12 and soldered to conductor tracks present on the underside of the test specimen 1 . Another, equivalent acting from conversion is that instead of contact needles as in Fig. 1 contact pins 6 'are used, which are provided at their ends facing the test object 1 with a crown-like head 13 . Again, the ends of the contact sleeves protrude beyond the marshalling plate 7 and are firmly connected on the underside to the conductor tracks located there by means of soldered connections 14 and fixed by them. In the vacuum chamber 2 there is still no vacuum, so that the ends of the component connection wires, as shown in FIG. 2, lie loosely on the crown-like ends 13 of the contact pins 6 '. However, as soon as a significant negative pressure is caused, the test specimen 1 is thereby moved against the spring force of the resiliently held in the contact sleeves 5 contact pins 6 'until it bears against the test specimen carrier plate 3 in a vacuum-tight manner.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite einer erfin dungsgemäßen Rangierplatte 7. In ihrem Randbereich sind in drei Zeilen, gleichmäßig verteilt, 96 Kontaktstellen K1-K96 ange ordnet, welche zum Teil von Leiterbahnenden belegt sind und über flexible Leitungen an das Koppelfeld (Interface 10) angeschlos sen werden. Die Leiterbahnen sind als durchgezogene Linien dar gestellt und verlaufen zu ähnlich bezeichneten Kontaktstellen (z. B. K1′, K4′, K7′, K17′, K94′, K96′), welche, wie schon erwähnt, mittels einer Lötverbindung mit Kontakthülsen 5 verbunden wer den, die den zu überprüfenden Anschlußpunkten des Prüflings zu geordnet sind. Fig. 3 shows a plan view of the underside of a maneuvering plate 7 according to the invention. In its edge area, in three rows, evenly distributed, 96 contact points K1-K96 are arranged, some of which are occupied by conductor ends and connected to the switching matrix (interface 10 ) via flexible cables. The conductor tracks are shown as solid lines and run to similarly designated contact points (e.g. K1 ', K4', K7 ', K17', K94 ', K96'), which, as already mentioned, by means of a solder connection with contact sleeves 5 connected who are assigned to the test item's connection points to be checked.

Oft ergibt sich nach der Anfertigung der prüflingsspezifischen Rangierplatte, beispielsweise infolge einer Änderung der Prüfbe dingungen oder einer überraschenden Modifikation des Prüflings ein Bedarf an einigen zusätzlichen Verbindungen zwischen An schlußpunkten des Prüflings und dem Interface. Um in solchen Fällen nicht eine neue Rangierplatte anfertigen zu müssen, ist es von Vorteil, eine Anzahl von Leiterbahnen bereitzuhalten, wel che nicht an Kontakthülsen, sondern an Verbindungspfosten, wie sie beispielsweise aus der Wire-Wrap-Technik bekannt sind, en den, wobei diese Verbindungspfosten dann manuell mit bedarfswei se in die Nadelträgerplatte nachträglich eingebrachten Kon takthülsen 5 verdrahtet werden. Zwei derartige Verbindungspfo sten sind in der Fig. 3 mit 15 bezeichnet und die dazugehörigen Verdrahtungen mit gestrichelten Linien angedeutet.Often there is a need for some additional connections between connection points of the test object and the interface after the test specimen-specific patch panel has been made, for example as a result of a change in the test conditions or a surprising modification of the test specimen. In order not to have to produce a new patch panel in such cases, it is advantageous to have a number of conductor tracks ready, which do not end on contact sleeves, but on connecting posts, as are known, for example, from wire-wrap technology, where these connecting posts are then manually wired with needles se into the needle carrier plate subsequently inserted contact sleeves 5 . Two such connecting posts are designated 15 in FIG. 3 and the associated wiring is indicated by dashed lines.

Claims

1. Adapter device for connecting contact points of a test specimen to a test device, a marshalling plate is provided for connecting the connection points of the test specimen associated with the needles, which are held by contact sleeves, with a coupling field (interface) assigned to the test device, which is a connection point of the test specimen corresponding etched circuit carries, characterized by the following features:

a) the ends of the contact sleeves ( 5 ) facing away from the test object ( 1 ) protrude beyond the marshalling plate ( 7 ) and are each firmly connected to one end of a conductor track of the etched circuit;
b) the other ends of the conductor tracks are connected directly to the switching matrix (interface) by means of flexible conductors ( 11 );
c) the test specimen ( 1 ) and one of the contact sleeves ( 5 ) accommodating needle carrier plate ( 4 ) are held in a housing frame, which can be opened against a coupling field (interface 10 ) receiving housing base part ( 9 ) so that at least the Manifold plate ( 7 ) associated ends of the contact sleeves ( 5 ) are accessible for testing purposes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the conductor tracks of the patch panel ( 7 ) to in the edge zone of the same evenly arranged contact means (K1 to K96), which are connected via a ribbon cable or a flexible circuit board to the switching matrix (interface 10 ) are.

3. Device according to claim 1, characterized by a fle ible patch panel, the conductor tracks are connected directly to the switching matrix (interface 10 ).

4. Device according to claim 2, characterized in that in addition to directly with contact sleeves ( 5 ) connected conductor tracks of the patch panel ( 7 ) a small number of connecting posts ( 15 ) terminating conductor tracks is provided, the connecting posts can be inserted into the Nadelträ gerplatte Contact sleeves are connectable.

5. Device according to claim 4, characterized in that the wire wrap-ver connections that can be made as required ties exist.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a vacuum chamber ( 2 ) is arranged between a test specimen carrier plate ( 3 ) and the needle carrier plate ( 4 ) for fixing the test specimen ( 1 ).