DE102018101031A1 - Test needle, test probe and finger tester for testing printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Prüfnadel zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten, sowie eine Prüfsonde mit einer solchen Prüfnadel und einen Fingertester zum Testen von Leiterplatten mit einer solchen Prüfnadel bzw. mit einer solchen Prüfsonde.
Die Prüfnadel weist einen kapazitiven Messkörper auf, der über ein Kabel mit einer kapazitiven Messeinrichtung verbunden ist. Das Kabel ist abgeschirmt, so dass alleine der kapazitive Messkörper mit weiteren elektrisch leitenden Körpern eine kapazitive Kopplung ausbilden kann. Hierdurch lässt sich diese kapazitive Kopplung mit hoher Ortsauflösung bestimmen.
The test needle has a capacitive measuring body, which is connected via a cable with a capacitive measuring device. The cable is shielded, so that only the capacitive measuring body with other electrically conductive bodies can form a capacitive coupling. This makes it possible to determine this capacitive coupling with high spatial resolution.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfnadel zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten, sowie eine Prüfsonde mit einer solchen Prüfnadel und einen Fingertester zum Testen von Leiterplatten mit einer solchen Prüfnadel bzw. mit einer solchen Prüfsonde.The present invention relates to a test needle for measuring electrically conductive layers in holes of printed circuit boards, as well as a test probe with such a test needle and a finger tester for testing printed circuit boards with such a test needle or with such a test probe.
Bei der Herstellung von Leiterplatten werden die Leiterplatten oft mit sogenannten Coupons zunächst produziert. Die Coupons sind Bereiche der Leiterplatte, welche vorbestimmte Leiterbahnen aufweisen, um daran Messungen durchzuführen. Nach Durchführung der Messungen, um zu testen, ob die Leiterplatte ordnungsgemäß hergestellt worden ist, werden die Coupons von dem Rest der Leiterplatte getrennt. Die übrige Leiterplatte bildet einen oder mehrere sogenannter Nutzen, welche mit elektrischen Bauelementen bestückt und in elektrischen Produkten eingesetzt werden.In the production of printed circuit boards, the printed circuit boards are often first produced with so-called coupons. The coupons are areas of the printed circuit board which have predetermined traces to make measurements thereon. After making the measurements to test that the circuit board has been properly made, the coupons are separated from the rest of the circuit board. The rest of the circuit board forms one or more so-called benefits, which are equipped with electrical components and used in electrical products.
An den Coupons können unterschiedliche elektrische Eigenschaften gemessen werden. Die Coupons weisen spezielle Leiterbahnen auf, an welchen einfach festgestellt werden kann, ob das Produktionsverfahren z.B. den Anforderungen zum Herstellen hochfrequenzgeeigneter Leiterbahnen genügt. Weiterhin können an den Leiterbahnen des Coupons Belastungstests durchgeführt werden, welche einzelne Leiterbahnen an den Coupons auch zerstören können. Da die Leiterbahnen der Coupons in späteren Produkten nicht verwendet werden, können sie speziell für bestimmte Testvorgänge optimiert sein.On the coupons different electrical properties can be measured. The coupons have special tracks, from which it can be easily determined whether the production process is e.g. meets the requirements for producing high frequency suitable tracks. Furthermore, stress tests can be performed on the tracks of the coupon, which can also destroy individual tracks on the coupons. Since the tracks of the coupons are not used in later products, they may be specially optimized for certain test operations.
Es lassen sich jedoch nicht alle Messungen an den Coupons auf die Leiterbahnen eines Nutzens übertragen. Einerseits haben die Leiterbahnen auf dem Nutzen oftmals eine andere Geometrie als auf dem Coupon, so dass die Übertragung der Messergebnisse im Coupon nicht immer für die Leiterbahnen des Nutzens gilt.However, not all measurements on the coupons can be transferred to the tracks of a benefit. On the one hand, the traces on the benefit often have a different geometry than on the coupon, so that the transmission of the measurement results in the coupon does not always apply to the tracks of the benefit.
Es gibt seit langem auch Messsonden, um an Leiterbahnen des Nutzens Hochfrequenzsignale anzulegen, um deren Hochfrequenzeigenschaften zu testen. Eine solche Hochfrequenzmessung kann nur dann zuverlässig durchgeführt werden, wenn das Kontaktieren der Leiterbahn elektrisch angepasst erfolgt. Entstehen Reflexionen, dann ist es schwierig, die eigentliche Störstelle zu erkennen. Weiterhin benötigt eine Hochfrequenzmessung immer einen Massebezugspunkt nahe am Kontaktpunkt. Der Aufbau eines entsprechenden Messkopfes ist dementsprechend aufwändig.There have also long been probes to apply high frequency signals to traces of the benefit to test their high frequency characteristics. Such a high-frequency measurement can only be performed reliably if the contacting of the conductor track takes place electrically adapted. If reflections arise, it is difficult to detect the actual defect. Furthermore, a high frequency measurement always needs a ground reference point near the contact point. The construction of a corresponding measuring head is correspondingly expensive.
Zum Vermessen der elektrisch leitenden Schicht in zurückgebohrten Bohrungen ist aus der
Weiterhin ist es aus der
Aus der
Aus den Patenten
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfnadel zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten sowie eine entsprechende Prüfsonde als auch einen Fingertester zu schaffen, mit welchen einfach, zuverlässig und sehr präzise eine zurückgebohrte Bohrung einer Leiterplatte gemäß dem in der
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the respective subclaims.
Eine erfindungsgemäße Prüfnadel zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten umfasst einen elektrischen Leiter, welcher von einer Abschirmung umgeben ist, wobei die Prüfnadel ein Anschlussende, an welchem sie mit einer kapazitiven Messeinrichtung elektrisch verbindbar ist, und ein Messende aufweist, das bei einer Messung in eine Bohrung einführbar ist. A test needle according to the invention for measuring electrically conductive layers in bores of printed circuit boards comprises an electrical conductor, which is surrounded by a shield, wherein the test needle has a terminal end, to which it is electrically connectable to a capacitive measuring device, and a measuring end, at a Measurement can be inserted into a bore.
Diese Prüfnadel zeichnet sich dadurch aus, dass am Messende ein mit dem elektrischen Leiter verbundener kapazitiver Messkörper außerhalb der Abschirmung angeordnet ist, welcher mit einer elektrisch leitenden Schicht in der Bohrung eine kapazitive Kopplung ausbilden kann.This test needle is characterized in that a capacitive measuring body connected to the electrical conductor is arranged outside the shield at the measuring end, which can form a capacitive coupling with an electrically conductive layer in the bore.
Dadurch, dass der elektrische Leiter der Prüfnadel abgeschirmt ist und lediglich der kapazitive Messkörper mit einem anderen elektrisch leitenden Körper eine kapazitive Kopplung ausbilden kann, kann mit der Prüfnadel sehr präzise der Ort des kapazitiven Messkörpers anhand der gemessenen Kapazität in Bezug zu einer elektrisch leitenden Schicht erfasst werden.Because the electrical conductor of the test needle is shielded and only the capacitive measuring body can form a capacitive coupling with another electrically conductive body, the location of the capacitive measuring body can be detected very precisely with the test needle on the basis of the measured capacitance with respect to an electrically conductive layer become.
Der Messkörper ist vorzugsweise mit einer elektrischen Isolationsschicht umgeben, so dass kein elektrischer Kontakt zwischen dem Messkörper und einem weiteren elektrisch leitenden Körper stattfinden kann.The measuring body is preferably surrounded by an electrical insulation layer, so that no electrical contact between the measuring body and another electrically conductive body can take place.
Der Messkörper kann in Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein.The measuring body may be in the form of a hollow cylinder.
Der Messkörper kann auch durch eine oder mehrere Windungen des elektrischen Leiters ausgebildet sein, wobei sich diese Windungen außerhalb der Abschirmung befinden.The measuring body may also be formed by one or more windings of the electrical conductor, wherein these windings are outside the shield.
Der Messkörper besitzt vorzugsweise einen maximalen Durchmesser von 1,5 mm, insbesondere einen maximalen Durchmesser von 1 mm, und vorzugsweise einen maximalen Durchmesser von 0,75 mm.The measuring body preferably has a maximum diameter of 1.5 mm, in particular a maximum diameter of 1 mm, and preferably a maximum diameter of 0.75 mm.
Der Messkörper weist vorzugsweise in Axialrichtung der Prüfnadel eine maximale Länge von 0,5 mm, vorzugsweise eine maximale Länge von 0,25 mm und insbesondere eine maximale Länge von 0,15 mm auf.The measuring body preferably has a maximum length of 0.5 mm, preferably a maximum length of 0.25 mm and in particular a maximum length of 0.15 mm in the axial direction of the test needle.
Je kleiner der Messkörper ausgebildet ist, desto präziser ist die örtliche Auflösung, welche mit der Prüfnadel erfassbar ist.The smaller the measuring body is formed, the more precise is the local resolution, which can be detected with the test needle.
Andererseits gilt, je größer die Fläche ist, über die sich der Messkörper erstreckt, desto größer ist die kapazitive Kopplung mit einer elektrisch leitenden Schicht in der Bohrung und desto stärker ist das gemessene Signal. Zur Detektion einer elektrisch leitenden Schicht muss daher ein Kompromiss zwischen der Ortsauflösung und der kapazitiven Kopplung eingegangen werden.On the other hand, the larger the area over which the measuring body extends, the greater the capacitive coupling with an electrically conductive layer in the bore and the stronger the measured signal. For the detection of an electrically conductive layer, therefore, a compromise between the spatial resolution and the capacitive coupling must be considered.
Die Prüfnadel kann ein elektrisch leitendes Röhrchen aufweisen, welches die Abschirmung bildet, in welchem ein Kabel, das den elektrischen Leiter und eine elektrische Isolationsschicht umfasst, geführt ist. Das Kabel kann am Anschlussende aus dem Röhrchen ein Stück vorstehen, um an die kapazitive Messeinrichtung angeschlossen zu werden. Am Messende kann das Kabel ein Stück vorstehen, um um das Röhrchen zur Ausbildung des Messkörpers in einer oder mehreren Windungen angeordnet zu sein. Dies ist ein sehr einfacher Aufbau der Prüfnadel, der jedoch sehr präzise Messungen erlaubt. Vorzugsweise ist das Kabel mit zwei, drei, vier oder mehr Windungen um das elektrisch leitende Röhrchen zur Ausbildung des Messkörpers gewickelt.The test needle may comprise an electrically conductive tube which forms the shield in which a cable comprising the electrical conductor and an electrical insulation layer is guided. The cable may protrude slightly out of the tube at the terminal end for connection to the capacitive measuring device. At the end of the measurement, the cable can protrude slightly to be arranged around the tube for forming the measuring body in one or more windings. This is a very simple design of the test needle, but allows very precise measurements. Preferably, the cable with two, three, four or more turns is wound around the electrically conductive tube to form the measuring body.
Eine Prüfsonde zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten kann mit einer oben erläuterten Prüfnadel versehen sein und weist einen Berührungssensor auf, mit welchem feststellbar ist, ob die Prüfnadel einen anderen Körper berührt.A test probe for measuring electrically conductive layers in holes of printed circuit boards may be provided with an above-described test needle and has a touch sensor with which it can be determined whether the test needle touches another body.
Mit dem Berührungssensor kann die Tiefe einer Sacklochbohrung gemessen werden, indem die Prüfsonde einmal die Oberfläche der zu testenden Leiterplatte und ein anderes Mal einen Boden der Sacklochbohrung berührt und die jeweilige Berührung detektiert und hierbei die Position der Prüfsonde erfasst. Die Differenz der beiden Positionen ergibt die Tiefe der Sacklochbohrung.With the touch sensor, the depth of a blind hole can be measured by the test probe once touches the surface of the circuit board to be tested and another time a bottom of the blind hole and detects the respective touch, thereby detecting the position of the probe. The difference between the two positions gives the depth of the blind hole.
Die eigentliche kapazitive Messung sollte möglichst berührungsfrei erfolgen, weshalb mit dem Berührungssensor zudem versucht werden kann, festzustellen, ob eine Berührung mit einem anderen Körper vorliegt, um dann gegebenenfalls die Prüfnadel so zu bewegen, dass sie den Körper nicht mehr berührt.The actual capacitive measurement should be as non-contact as possible, which is why with the touch sensor can also be tried to determine whether a contact with another body is present, and then if necessary to move the test needle so that it no longer touches the body.
Der Berührungssensor kann eine federelastische Halterung zum Halten der Prüfnadel und einen Sensor zum Detektieren einer Auslenkung der federelastischen Halterung aufweisen.The touch sensor may include a resilient mount for holding the test needle and a sensor for detecting a deflection of the resilient mount.
Der Sensor zum Detektieren einer Auslenkung der federelastischen Halterung kann ein optischer Sensor sein. Dieser optische Sensor kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein. Eine Lichtquelle kann beispielsweise an der federelastischen Halterung direkt oder mittelbar über einen Lichtleiter angeordnet sein, wobei der Lichtaustritt mittels eines optischen Sensors detektiert wird. Beim Auslenken der federelastischen Halterung wird der Lichtkegel vom optischen Sensor wegbewegt, was durch eine unterschiedliche Helligkeit detektierbar ist. Gleichermaßen ist es möglich, eine Lichtschranke vorzusehen.The sensor for detecting a deflection of the resilient mount may be an optical sensor. This optical sensor can be designed in different ways. A light source can be arranged, for example, on the spring-elastic holder directly or indirectly via a light guide, the light exit being detected by means of an optical sensor. When deflecting the resilient mount of the light cone is moved away from the optical sensor, which is detectable by a different brightness. Similarly, it is possible to provide a light barrier.
An der Prüfsonde kann ein Anschlag ausgebildet sein, an welchem die Prüfnadel und/oder die federelastische Halterung im nicht-ausgelenkten Zustand anliegt. Hierdurch ist die Position der Prüfnadel im nicht ausgelenkten Zustand eindeutig bezüglich der Prüfsonde definiert. Ist die Position der Prüfsonde bekannt, dann kann hieraus auch die Position der Prüfnadel und damit die Position des Messkörpers abgeleitet werden.At the test probe, a stop may be formed, on which the test needle and / or the spring-elastic holder rests in the non-deflected state. As a result, the position of the test needle in undeflected state is clearly defined with respect to the test probe. If the position of the test probe is known, then the position of the test needle and thus the position of the measuring body can be derived therefrom.
Ein Fingertester zum Testen von Leiterplatten, insbesondere zum Testen von unbestückten Leiterplatten, weist vorzugsweise einen Testfinger auf, welcher frei in einem vorbestimmten Prüfbereich bewegbar ist, um in die Nähe einer vorbestimmten Kontaktstelle der Leiterplatte bewegbar zu sein. Der Testfinger kann mit einer oben erläuterten Prüfnadel oder mit einer oben erläuterten Prüfsonde versehen sein.A finger tester for testing printed circuit boards, in particular for testing bare printed circuit boards, preferably has a test finger, which is freely movable in a predetermined test area, to be movable in the vicinity of a predetermined contact point of the printed circuit board. The test finger can be provided with a test needle explained above or with a test probe explained above.
Der Fingertester kann mehrere Testfinger aufweisen, wobei einer oder mehrere der weiteren Testfinger mit einer Prüfnadel zum elektrischen Kontaktieren von vorbestimmten Kontaktstellen der Leiterplatte ausgebildet sind.The finger tester may comprise a plurality of test fingers, wherein one or more of the further test fingers are formed with a test needle for electrically contacting predetermined contact points of the printed circuit board.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen von elektrisch leitenden Schichten in Bohrungen von Leiterplatten. Hierzu wird eine oben erläuterte Prüfnadel oder eine oben erläuterte Prüfsonde oder der oben erläuterte Fingertester verwendet. Die Prüfnadel wird mit dem kapazitiven Messkörper in eine Bohrung eingeführt. Der Ort des kapazitiven Messkörpers wird hierbei erfasst und gleichzeitig wird die elektrische Kapazität des kapazitiven Messkörpers zu seiner Umgebung gemessen. Anhand der gemessenen Kapazität wird bestimmt, ob in der Nähe des erfassten Ortes sich ein elektrischer Leiter befindet. Durch das gleichzeitige Erfassen des Ortes des kapazitiven Messkörpers und der damit gemessenen Kapazität kann somit festgestellt werden, wo sich ein elektrischer Leiter befindet. Dieser kapazitive Messkörper kann auch in kleine Bohrungen eingeführt werden, so dass an der Innenfläche ausgebildete elektrisch leitende Schichten zuverlässig detektierbar sind.According to a further aspect, the invention relates to a method for measuring electrically conductive layers in holes of printed circuit boards. For this purpose, a test needle explained above or a test probe explained above or the finger tester explained above are used. The test needle is inserted with the capacitive measuring body in a bore. The location of the capacitive measuring body is detected here and at the same time the electrical capacitance of the capacitive measuring body is measured to its surroundings. Based on the measured capacitance, it is determined whether there is an electrical conductor in the vicinity of the detected location. By simultaneously detecting the location of the capacitive measuring body and the capacitance measured therewith, it is thus possible to determine where an electrical conductor is located. This capacitive measuring body can also be introduced into small holes, so that electrically conductive layers formed on the inner surface can be reliably detected.
Neben der eigentlichen Messung der Kapazität kann auch die Tiefe einer zu vermessenden Sacklochbohrung mittels des oben erläuterten Berührungssensors bestimmt werden. Diese Bestimmung der Tiefe kann vor, während oder nach der kapazitiven Messung ausgeführt werden.In addition to the actual measurement of the capacitance, the depth of a blind hole to be measured can also be determined by means of the contact sensor explained above. This determination of the depth can be carried out before, during or after the capacitive measurement.
Zum Messen der Kapazität wird ein elektrisches Signal mit einer Frequenz von zumindest 1 kHz angelegt. Es können auch höhere Frequenzen von beispielsweise zumindest 2 kHz bzw. zumindest 4 kHz verwendet werden. Das Messsignal kann an den Leiter der Prüfnadel und damit an den kapazitiven Messkörper angelegt werden. An einer Leiterbahn, welche mit einem Abschnitt eines elektrischen Leiters verbunden sein soll, der gemessen werden soll, wird das hierauf induzierte Messsignal abgetastet. Vorzugsweise wird jedoch das Messsignal an eine Leiterbahn angelegt, die mit dem elektrischen Leiter verbunden sein soll, der mit dem kapazitiven Messkörper abgetastet wird. Dann wird auf den kapazitiven Messkörper das Messsignal von diesem elektrischen Leiter induziert und kann von der Messvorrichtung entsprechend erfasst und ausgewertet werden. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn der elektrische Leiter mit vielen elektrisch leitenden Abschnitten verbunden ist, welche sich in unterschiedlichen Bohrungen befinden. Dann muss ein einziges Mal ein Testfinger an diesem elektrischen Leiter platziert werden und die Prüfsonde kann aufeinanderfolgend in mehreren Bohrungen die darin befindlichen elektrischen Leiter abtasten.For measuring the capacitance, an electrical signal having a frequency of at least 1 kHz is applied. It is also possible to use higher frequencies of, for example, at least 2 kHz or at least 4 kHz. The measuring signal can be applied to the conductor of the test needle and thus to the capacitive measuring body. On a conductor track, which is to be connected to a section of an electrical conductor to be measured, the measurement signal induced thereon is sampled. Preferably, however, the measurement signal is applied to a conductor track, which is to be connected to the electrical conductor, which is scanned with the capacitive measuring body. Then, the measuring signal is induced by this electrical conductor on the capacitive measuring body and can be detected and evaluated by the measuring device accordingly. This is particularly useful when the electrical conductor is connected to many electrically conductive sections, which are located in different holes. Then a single test finger has to be placed on this electrical conductor and the test probe can successively scan the electrical conductors therein in several holes.
Beim Bestimmen, ob sich ein elektrischer Leiter in der Nähe des Messkörpers befindet, kann ein Vergleich mit einem Kapazitätsprofil einer ordnungsgemäß ausgebildeten Bohrung ausgeführt werden. Eine „ordnungsgemäß ausgeführte Bohrung“ ist eine Bohrung, in welcher gewünschte Bereiche der Innenfläche mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen sind, die mit dem elektrischen Leiter verbunden sind, an dem das Messsignal angelegt wird und andere Bereiche der Innenfläche der Bohrung nicht mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen sind. Die Anordnung der elektrisch leitenden Schicht an der Innenfläche der Bohrung kann somit anhand des Vergleiches festgestellt werden. Stimmt das gemessene Kapazitätsprofil mit dem vorgegebenen Kapazitätsprofil überein, dann ist die Bohrung ordnungsgemäß ausgebildet, d.h. dass nur an den gewünschten Stellen eine elektrisch leitende Schicht vorgesehen ist. Wenn es jedoch Abweichungen gibt, dann bedeutet dies, dass entweder an einer bestimmten Stelle eine elektrisch leitende Schicht fehlt oder an einer bestimmten Stelle eine elektrisch leitende Schicht vorgesehen ist, an der an sich keine elektrisch leitende Schicht angeordnet sein soll.In determining whether an electrical conductor is near the gauge, a comparison can be made with a capacitance profile of a properly formed bore. A "properly drilled bore" is a bore in which desired areas of the inner surface are provided with an electrically conductive layer connected to the electrical conductor to which the sensing signal is applied and other portions of the inner surface of the bore are not electrically conductive Layer are provided. The arrangement of the electrically conductive layer on the inner surface of the bore can thus be determined by comparison. If the measured capacity profile is consistent with the predetermined capacity profile, then the bore is properly formed, i. that only at the desired locations an electrically conductive layer is provided. However, if there are deviations, this means that either an electrically conductive layer is missing at a certain point or an electrically conductive layer is provided at a certain point, on which no electrically conductive layer is to be arranged.
Die Prüfnadel wird mit diesem Verfahren möglichst immer senkrecht zur Oberfläche der zu testenden Leiterplatte gehalten, da die Bohrungen in der Regel senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte eingebracht sind. Hierdurch ist die Prüfnadel axial zur jeweiligen Bohrung ausgerichtet und die Gefahr einer Kollision mit der Innenfläche einer Bohrung gering.The test needle is held with this method whenever possible perpendicular to the surface of the circuit board to be tested, since the holes are usually introduced perpendicular to the surface of the circuit board. As a result, the test needle is aligned axially to the respective bore and the risk of collision with the inner surface of a bore low.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen schematisch in:
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1 einen Fingertester in perspektivischer Ansicht, -
2a-2c eine Prüfsonde mit einer erfindungsgemäßen Prüfnadel in perspektivischen Ansichten und in einer Seitenansicht, und -
3 einen Ausschnitt einer Prüfnadel mit Prüfspitze im Querschnitt.
-
1 a finger tester in perspective view, -
2a-2c a test probe with a test needle according to the invention in perspective views and in a side view, and -
3 a section of a test needle with probe in cross section.
Die Erfindung kann mittels eines Fingertesters
Solche Prüfsonden
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Fingertester zwei Traverseneinheiten
Auf jeder Führungsschiene
Die Testfinger
Die Prüfsonden
Erfindungsgemäß weist zumindest einer der Testfinger
Beide Federarme
Auf dem Basisplättchen
Die Prüfnadel weist ein Anschlussende
Diese Prüfsonde
Die Prüfnadel
Das Metallröhrchen
Am Messende
Im Rahmen der Erfindung kann jedoch die Messspitze auch elektrisch leitend ausgebildet sein, so dass sie zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Kontaktstelle der Leiterplatte verwendet werden kann. Ist eine solche elektrisch leitende Kontaktspitze mit dem kapazitiven Messkörper
Ein Ausführungsbeispiel der Messspitze
Das Kabel
Die Messspitze
Eine solch elektrisch leitend ausgebildete Messspitze hat den Vorteil, dass die Prüfnadel
Die in
Ein typischer Messvorgang zum Messen der elektrisch leitenden Beschichtung in einer Sacklochbohrung einer Leiterplatte mittels des Fingertesters
- -
Mit einem Testfinger 2 , der die erfindungsgemäße Prüfsonde12 aufweist, wird zunächst die Oberfläche der zu testenden Leiterplatte4 mechanisch kontaktiert, um deren Höhe zu bestimmen. - - Die Prüfsonde wird mit der Prüfnadel in eine zu vermessende Sacklochbohrung der Leiterplatte
4 eingeführt, bis dieMessspitze 27 den Boden der Sacklochbohrung der Leiterplatte4 berührt. DerOrt der Prüfsonde 12 zu dem Zeitpunkt, wenn der Boden der Sacklochbohrung berührt, wird mittels des Berührungssensors erfasst, so dass aus der Höhendifferenz zwischen diesem Ort und dem Ort, an dem mit der Prüfsonde bzw.mit deren Messspitze 27 die Oberfläche der Leiterplatte berührt worden ist, die Tiefe der Sacklochbohrung ermittelt wird. - - Mit dem in der Sacklochbohrung befindlichen kapazitiven Messkörper
26 wird eine kapazitive Messung der Kapazität zwischendem kapazitiven Messkörper 26 und einem sich in der Sacklochbohrung befindlichen elektrischen Leiter ausgeführt, indem mittels eines weiteren Testfingers2 , der eine Kontaktstelle der Leiterplatte kontaktiert, die mit diesem elektrischen Leiter verbunden ist, an diesen elektrischen Leiter ein vorbestimmtes Messsignal anlegt wird. Das Messsignal weist vorzugsweise eine Frequenz von zumindest 1 kHz und insbesondere eine Frequenz von zumindest 4 kHz bzw. zumindest 10 kHz auf.
- - With a
test finger 2 , the test probe according to theinvention 12 has, first, the surface of the circuit board to be tested4 mechanically contacted to determine their height. - - The test probe is placed with the test needle in a blind hole to be measured of the
circuit board 4 introduced until the measuringtip 27 the bottom of the blind hole of thecircuit board 4 touched. The location of theprobe 12 at the time when the bottom of the blind hole touches, is detected by means of the touch sensor, so that from the height difference between this place and the place where the test probe or with their measuringtip 27 the surface of the circuit board has been touched, the depth of the blind hole is determined. - - With the capacitive measuring body located in the
blind hole 26 becomes a capacitive measurement of the capacitance between the capacitive measuringbody 26 and a located in the blind hole electrical conductor performed by means of anothertest finger 2 contacting a pad of the printed circuit board connected to this electrical conductor to apply a predetermined measurement signal to that electrical conductor. The measuring signal preferably has a frequency of at least 1 kHz and in particular a frequency of at least 4 kHz or at least 10 kHz.
Das hierdurch auf den kapazitiven Messkörper
Vorzugsweise weist der Fingertester
Vorzugsweise sind auf jeder Führungsschiene
Die Erfindung kann jedoch auch auf einem herkömmlichen Fingertester angewendet werden, der mehrere separate Traversen aufweist, die nicht auf einer gemeinsamen Traverseneinheit
Mit der erfindungsgemäßen Prüfsonde lässt sich somit sehr einfach und präzise die Geometrie einer Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung bestimmen und andererseits die Beschichtung mit einem elektrischen Leiter der Innenfläche der Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung feststellen.With the test probe according to the invention can thus very easily and precisely determine the geometry of a blind hole or through hole and on the other hand determine the coating with an electrical conductor of the inner surface of the blind hole or through hole.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Prüfsonde
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fingertesterfinger tester
- 22
- Testfingertest finger
- 33
- Prüfsondeprobe
- 44
- Leiterplattecircuit board
- 55
- TraverseneinheitTravers unit
- 66
- Führungsschieneguide rail
- 77
- Halterungholder
- 88th
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 9 9
- Schlittencarriage
- 1010
- Prüfnadeltest needle
- 1111
- Kontaktspitzecontact tip
- 1212
- Prüfsondeprobe
- 1313
- Basisplättchenbase plate
- 1414
- Rastkörperlatching body
- 1515
- Rastarmdetent arm
- 1616
- Federarm (Basisfederarm)Spring arm (base spring arm)
- 1717
- Federarm (freier Federarm)Spring arm (free spring arm)
- 1818
- freies Endefree end
- 1919
- Prüfnadeltest needle
- 2020
- Messfahnemeasuring vane
- 2121
- LichtschrankenanordnungLight barrier arrangement
- 2222
- Anschlussendeterminal end
- 2323
- Messendemeasuring
- 2424
- Röhrchentube
- 2525
- Kabelelectric wire
- 2626
- kapazitiver MesskörperCapacitive measuring body
- 2727
- MessspitzeProbe
- 2828
- Kanüle-RöhrchenCannula tube
- 2929
- Lötverbindungsolder
- 3030
- Austrittsöffnungoutlet opening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2014/140029 A1 [0041]WO 2014/140029 A1 [0041]
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-
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