DE10216003A1

DE10216003A1 - Dockingvorrichtung

Info

Publication number: DE10216003A1
Application number: DE10216003A
Authority: DE
Inventors: Stefan Thurmeier
Original assignee: Multitest Elektronische Systeme GmbH
Current assignee: Multitest Elektronische Systeme GmbH
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: US20030218869A1; US6870362B2; DE10216003B4

Abstract

Bei einer Dockingvorrichtung zum Kuppeln einer aus einem Handler oder Prober bestehenden ersten Vorrichtung und einer aus einem Testkopf (2) für elektronische Bauelemente bestehenden zweiten Vorrichtung ist mindestens eine Verriegelungseinheit (4) vorgesehen, die eine axiale Einfuhröffnung (8) zum Einführen eines Verriegelungsstifts (7) aufweist. Im Bereich der Einführöffnung (8) ist eine Mehrzahl von Kugeln (25) angeordnet, zwischen denen der Verriegelungsstift (7) einführbar ist. Weiterhin ist eine Kugelklemmhülse (15) vorgesehen, welche durch Axialverschiebung eine Radialbewegung der Kugeln (25) und damit eine Festlegung des Verriegelungsstifts (7) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dockingvorrichtung zum Kuppeln einer aus einem Handler oder Prober bestehenden ersten Vorrichtung mit einer aus einem Testkopf für elektronische Bauelemente bestehenden zweiten Vorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zum Testen elektronischer Bauelemente wie beispielsweise integrierten Schaltungen (IC) wird bekannterweise eine Testvorrichtung mit einem Testkopf verwendet, der mit einem Handhabungsgerät für die elektronischen Bauelemente, beispielsweise einem Handler oder Prober, verbunden werden muss. Um das Andocken des bis zu 1000 kg schweren Testkopfs an das Handhabungsgerät auf möglichst einfache, leichte und präzise Weise zu ermöglichen, sind spezielle Dockingvorrichtungen, d. h. Kupplungsvorrichtungen, entwickelt worden, die einerseits am Handhabungsgerät und andererseits am Testkopf befestigt werden. Nachteilig bei derartigen bekannten Dockingvorrichtungen ist jedoch, dass sie das Andocken des Testkopfs nicht immer auf die gewünschte einfache, leichte und präzise Weise ermöglichen, und darüber hinaus häufig teuer oder kompliziert aufgebaut sind.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Dockingvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist und ein einfaches, leichtes und präzises Kuppeln des Handhabungsgerätes mit dem Testkopf ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Dockingvorrichtung ist mindestens eine auf einer Dockingplatte befestigte Verriegelungseinheit vorgesehen, welche umfasst:

- eine axiale Einführöffnung zum Einführen des Verriegelungsstiftes,
- eine Mehrzahl von im Bereich der Einführöffnung angeordneten Kugeln, zwischen denen der Verriegelungsstift einführbar ist,
- eine Kugelklemmhülse, welche in einer ersten Axialstellung eine Radialposition der Kugeln außerhalb des Einführbereichs des Verriegelungsstiftes ermöglicht, in welcher der Verriegelungsstift zwischen den Kugeln einführbar ist, und in einer zweiten Axialposition die Kugeln in einer Verriegelungsposition verriegelt, in der die Kugeln in eine Umfangsnut des eingeführten Verriegelungsstifts vorstehen.

Die erfindungsgemäße Dockingvorrichtung ermöglicht ein sehr einfaches, leichtgängiges und präzises Andocken des Testkopfs an das Handhabungsgerät und kann relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Dockingvorrichtung ohne weiteres derart ausgestaltet werden, dass die Verriegelungseinheit(en) ohne weiteres an verschiedenen Stellen der Dockingplatte befestigt werden kann (können), so dass bei einem Wechsel des Testkopf- oder Handhabungsgerätetyps häufig nur die Verriegelungseinheiten an anderen Stellen der Dockingplatte befestigt werden müssen, um auch an einen anderen Testkopf bzw. ein anderes Handhabungsgerät zu passen. Die Dockingvorrichtung ist somit auch leichter an unterschiedliche Gerätetypen anpassbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einführöffnung für den Verriegelungsstift einen als Zentrierbohrung ausgebildeten Zentrierabschnitt für den Verriegelungsstift umfasst. Die Dockingvorrichtung dient damit nicht nur als Zusammenziehvorrichtung, sondern auch als Zentriereinrichtung, mit welcher der Testkopf präzise relativ zum Handhabungsgerät zentriert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Verriegelungseinheit eine von der Betätigungseinrichtung in Umdrehung versetzbare Gewindehülse mit Innengewinde. Die Kugelklemmhülse ist dabei drehfest, aber in ihrer Axialrichtung verschiebbar angeordnet und weist ein mit dem Innengewinde der Gewindehülse kämmendes Außengewinde auf, so dass ein Drehen der Gewindehülse mit einer Axialbewegung der Kugelklemmhülse gekoppelt ist. Die Gewindehülse wirkt damit als eine Art axialfestgelegte Spindelmutter, während die drehfeste Kugelklemmhülse mit einer Spindel vergleichbar ist, welche durch das Drehen der Gewindehülse axial bewegt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Kugelklemmhülse einen radial nach innen vorspringenden Kugelklemmabschnitt mit einer domförmig ausgebildeten Kugelführungsfläche auf. Bewegen sich die Kugeln entlang des domförmigen Kugelklemmabschnittes, so führen sie neben der Axialbewegung auch zwangsläufig eine Bewegung in Radialrichtung aus, wodurch die Kugeln in und außer Verriegelungseingriff mit dem Verriegelungsstift gebracht werden können. Die Bewegung der Kugeln längs des domförmigen Kugelklemmabschnitts kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass die Kugelklemmhülse in Axialrichtung gegen ein in den Aufnahmeraum der Kugeln vorstehenden Anschlag bewegt wird, der ab einer bestimmten Axialposition verhindert, dass die Kugeln weiter in Axialrichtung bewegt werden, worauf bei einer weiteren Axialbewegung der Kugelklemmhülse die Kugeln durch den Anschlag längs des domförmigen Kugelklemmabschnitts und damit radial nach innen bewegt werden. Anstelle einer domförmigen Ausgestaltung des Kugelklemmabschnitts sind auch andere Formgebungen möglich, beispielsweise kegelförmige Schrägflächen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht die Betätigungseinrichtung zum Verriegeln und Entriegeln des Verriegelungsstifts aus einer Bowdenzugeinrichtung, die mit der Gewindehülse derart gekoppelt ist, dass diese durch die Bowdenzugeinrichtung in Drehbewegung versetzbar ist. Eine derartige Bowdenzugeinrichtung ermöglicht es, dass die einzelnen Verriegelungseinheiten an verschiedenen Stellen auf der Dockingplatte befestigt werden können, ohne dass die Betätigungseinrichtung selbst in spezieller Weise angepasst werden müsste.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Gewindehülse innerhalb eines Gehäuseteils drehgelagert ist, das auf einer Befestigungsplatte festgelegt ist. Sämtliche Teile einer Verriegelungseinheit befinden sich damit auf einer Befestigungsplatte, so dass nur die Befestigungsplatte abgeschraubt und an der neuen, gewünschten Stelle auf der Dockingplatte befestigt werden muss, falls eine Versetzung einer Verriegelungseinheit erforderlich ist. Diese Möglichkeit bewirkt in besonders wirksamer Weise ein einfaches und schnelles Versetzen der Verriegelungseinheiten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Kugeln in einem Kugelkäfig in Radialrichtung beweglich angeordnet und in Axialrichtung relativ zum Kugelkäfig festgelegt. Zweckmäßigerweise weist dabei der Kugelkäfig Radialführungen für die Kugeln auf, welche die Kugeln in Axialrichtung genau führen und lediglich eine Bewegung in Radialrichtung ermöglichen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kugelkäfig relativ zur Dockingplatte axial verschiebbar angeordnet und weist eine Anschlagfläche für den Verriegelungsstift auf. Die Anschlagfläche ist dabei derart angeordnet, dass die Umfangsnut des an der Anschlagfläche anliegenden Verriegelungsstifts den Kugeln gegenüberliegt. In diesem Fall wird der Kugelkäfig zusammen mit den Kugeln durch den Verriegelungsstift selbst in Axialrichtung bewegt, bis der Kugelkäfig in seiner axialen Endposition angelangt ist. Die Bewegung des Kugelkäfigs erfolgt dabei zweckmäßigerweise gegen die Vorspannkraft einer Feder. Dies ermöglicht ein sehr weiches Andocken, da der bereits in die Einführführung eingeführte Verriegelungssstift nicht abrupt an einem feststehenden Axialanschlag anstößt, sondern der Axialanschlag vorerst noch etwas weiter in Axialrichtung gegen die zunehmende Kraft einer Feder verschoben werden kann. Auf diese Weise sind auch axiale Zwischenstellungen realisierbar, in denen der Verriegelungsstift noch nicht durch die Kugeln verriegelt ist, jedoch durch die Kugeln bereits eine bestimmte Festhaltekraft erfährt, so dass ein manuelles Ausrichten des Testkopfs noch möglich ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Verriegelungsstift wieder aus der Einführöffnung herausgezogen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind an der Dockingplatte drei Verriegelungseinheiten vorgesehen, in die jeweils ein an der gegenüberliegenden Vorrichtung befestigter Verriegelungsstift einführbar ist. Eine andere Anzahl von Verriegelungseinheiten ist ohne weiteres möglich, beispielsweise zwei, vier oder fünf Verriegelungseinheiten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Handhabungsgeräts, eines Testkopfs und einer Dockingvorrichtung zum Kuppeln dieser beiden Vorrichtungen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verriegelungseinheit in Alleinstellung,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie B-B von Fig. 4 durch eine Verriegelungseinheit, wobei ein Verriegelungsstift zu Beginn des Einführvorgangs dargestellt ist,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A - A von Fig. 3,
Fig. 5a-5c: die Verriegelungseinheit mit Verriegelungsstift von Fig. 3, wobei drei unterschiedliche Einführpositionen für den Verriegelungsstift dargestellt sind,
Fig. 6a, 6b schematische Ansichten zur Verdeutlichung unterschiedlicher Anbringungsmöglichkeiten der Verriegelungseinheiten auf einer Dockingplatte,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Kugelklemmhülse in Alleinstellung, und
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Kugelkäfig.
In Fig. 1 ist schematisch ein Handhabungsgerät 1 sowie ein Testkopf 2 dargestellt. Zum Andocken des Testkopfs 2 am Handhabungsgerät 1 wird eine entweder direkt am Handhabungsgerät 1 oder an einem nicht dargestellten Zwischenrahmen befestigbare Dockingplatte 3 verwendet, auf der insgesamt drei Verriegelungseinheiten 4 befestigt sind. Die Verriegelungseinheiten 4 sind in drei Eckenbereichen der Dockingplatte 3 angeordnet und über eine Bowdenzugeinrichtung 5 mit einem Handhabungsteil 6 mechanisch gekoppelt, das sich in der vierten Ecke der Dockingplatte 3 befindet.
Am Testkopf 2 sind drei Verriegelungsstifte 7 befestigt, welche über den Testkopf 2 vorragen und, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, mit den Verriegelungseinheiten 4 in Eingriff bringbar sind.
Das Andocken des Testkopfs 2 am Handhabungsgerät 1 erfolgt dabei derart, dass zunächst der Testkopf 2 soweit auf das Handhabungsgerät 1 bzw. die Dockingplatte 3 zubewegt wird, bis die Verriegelungsstifte 7 in mittige Einführöffnungen 8 der Verriegelungseinheiten 4 eingeführt sind, wodurch der Testkopf 2 zentriert wird. Anschließend werden die Verriegelungseinheiten 4 durch Drehen des Handhabungsteils 6 derart betätigt, dass die Verriegelungsstifte 7 und damit der Testkopf noch weiter zur Dockingplatte 3 bis hin zur Endposition gezogen und dort in dieser Stellung verriegelt wird.
Anhand der Fig. 3 und 4 wird nachfolgend Aufbau und Funktion der Verriegelungseinheiten 4 näher erläutert. Die in Fig. 1 dargestellten drei Verriegelungseinheiten sind identisch ausgebildet. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, weist jede Verriegelungseinheit 4 eine Befestigungsplatte 9 auf, die mittels nicht näher dargestellter Schrauben auf der Dockingplatte 3 festgeschraubt werden kann.
Auf der Befestigungsplatte 9 ist ein ring- oder hülsenförmiges Gehäuseteil 10 mit kreisförmigem Querschnitt befestigt. Das Gehäuseteil 10 wird nach oben durch eine kreisförmige Deckplatte 11 abgedeckt, die eine mittige Zentrierbohrung 12 aufweist. Der Durchmesser dieser Zentrierbohrung 12 ist genau auf den Außendurchmesser des zylinderförmigen Verriegelungsstiftes 7 abgestimmt, so dass eine enge Passung vorliegt. Alternativ ist es auch möglich, die Zentrierbohrung 12 in einer separaten, nicht dargestellten Zentrierbuchse vorzusehen, die in der Deckplatte 11 eingesetzt ist. Zentrierbohrung 12 und ein daran anschließender Aufnahmeraum 26 für einen später noch näher beschriebenen Kugelkäfig 24 bilden zusammen die Einführöffnung 8 für den Zentrierstift 7.
Innerhalb des Gehäuseteils 10 ist eine hohlzylinderförmige Gewindehülse 13 drehbar gelagert, indem die Gewindehülse 13 mit ihrer Außenumfangsfläche an der Innenumfangsfläche des Gehäuseteils 10 anliegt. Die Gewindehülse 13 weist über ihre gesamte axiale Länge ein Innengewinde 14 auf.
Innerhalb der Gewindehülse 13 ist eine Kugelklemmhülse 15 axial verschiebbar angeordnet, die an ihrem Außenumfang ein Außengewinde 16 trägt. Dieses Außengewinde 16 kämmt mit dem Innengewinde 14 der Gewindehülse 13. Weiterhin ist die Kugelklemmhülse 15 durch zwei axiale Führungsstifte 17, welche die Kugelklemmhülse 15 axial durchdringen, drehfest innerhalb des Gehäuseteils 10 festgelegt. Die Kugelklemmhülse 15 kann damit spindelartig in Axialrichtung verschoben werden, wenn die Gewindehülse 13 gedreht wird.
Der Aufbau der Gewindehülse 13 ist in Fig. 7 näher dargestellt. Die Gewindehülse weist eine zentrale, axiale Durchgangsöffnung 18 mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Der obere Endabschnitt 19 der Durchgangsöffnung 18 hat dabei auf Grund eines radial nach innen vorstehenden Stegs 20 einen kleineren Durchmesser als der Hauptabschnitt 21. Hauptabschnitt 21 und Endabschnitt 19 sind durch einen domförmigen Zwischenabschnitt 22 miteinander verbunden, der als Kugelführungsfläche dient. Der Steg 20 stellt einen Kugelklemmabschnitt dar, wie später noch näher erläutert wird. Weiterhin sind radial außerhalb der Durchgangsöffnung 18 noch zwei Durchgangsbohrungen 23 vorgesehen, die zur Aufnahme der Führungsstifte 17 dienen.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, weist die Verriegelungseinheit 4 einen Kugelkäfig 24 auf, der zur Führung und Halterung von Kugeln 25 dient. Der Kugelkäfig 24 ist wiederum zentral angeordnet und weist einen kleineren Außendurchmesser als der lichte Durchmesser des Endabschnitts 19 der Kugelklemmhülse 15 auf. Der Kugelkäfig 24 kann daher in axialer Richtung relativ zur Kugelklemmhülse 15 bewegt werden, wobei die Kugelklemmhülse 15 den Kugelkäfig 24 umgibt.
Der Kugelkäfig 24 ist in Fig. 8 in Alleinstellung dargestellt. Der Kugelkäfig 24 ist im wesentlichen napfförmig ausgebildet und weist einen ebenen Boden 27 und eine ringförmig umlaufende Seitenwand 28 auf. Im oberen Bereich der Seitenwand 28 sind insgesamt acht sich radial erstreckende Kugeleintrittsöffnungen 29 vorgesehen, welche die Seitenwand 28 durchdringen und regelmäßig über deren Umfang verteilt angeordnet sind.
Der Durchmesser der Kugeleintrittsöffnungen 29 ist am radialen äußeren Ende etwas größer als derjenige der Kugel 25, so dass sich die Kugeln 25 von außen radial nach innen in die Kugeleintrittsöffnungen 29 hinein bewegen können. Am radial inneren Ende ist der Durchmesser der Kugeleintrittsöffnungen 29 dagegen etwas geringer als derjenige der Kugeln 25, wodurch verhindert wird, dass die Kugeln 25 vollständig nach innen in den Hohlraum des Kugelkäfigs 24 fallen können. Der Hohlraum des Kugelkäfigs 24 läuft nach unten hin etwas konisch zu und ist damit an die Form des freien Endbereichs des Verriegelungsstifts 7 angepasst.
Das untere Ende des Hohlraums bildet eine Anschlagfläche 30 für die Stirnseite des Verriegelungsstifts 7. Weiterhin ist der Außendurchmesser des unteren Abschnitts des Kugelkäfigs 24 geringer als derjenige des oberen Abschnitts, so dass eine umlaufende Schulter 31 gebildet wird, die als Anlagefläche für eine Feder 32 (Fig. 3) dient.
Wie weiterhin aus den Fig. 3 und 5a-5c ersichtlich, ist zwischen der Kugelklemmhülse 15 und dem Kugelkäfig 24 ein Führungsring 33 vorgesehen. Dieser Führungsring 33 erstreckt sich von der Befestigungsplatte 9 aus nur über einen kleineren Teil der Gesamthöhe bis zur Deckplatte 11 nach oben und dient zur Radialführung der Feder 32 und des Kugelkäfigs 24, der in den Führungsring 33 eintauchen kann.
Der Kugelkäfig 24 ist durch die Feder 32 nach oben, das heißt weg von der Befestigungsplatte 9, vorgespannt, wobei sich die Feder 32 hierbei nach unten an der Befestigungsplatte 9 und nach oben an der Schulter 31 des Kugelkäfigs 24 abstützt. Die Feder 32 erstreckt sich durch einen Zwischenraum zwischen dem Kugelkäfig 24 und dem Führungsring 33.
Damit der Kugelkäfig 24 eine Axialbewegung ausführen kann, ist die Höhe des Kugelkäfigs 24 wesentlich geringer als der Abstand zwischen Befestigungsplatte 9 und Deckplatte 11.
Die Gewindehülse 13 kann mittels der Bowdenzugeinrichtung 5 um die zentrale Drehachse 34 gedreht werden. Hierzu weist die Bowdenzugeinrichtung 5 zwei an gegenüberliegenden Endseiten der Befestigungsplatte 9 festgelegte Bowdenzughalter 36a, 36b auf, an denen von gegenüberliegenden Seiten herangeführte Seilzughülsen 37a, 37b festgelegt werden können. Das Seil 38a ist im Gegenuhrzeigersinn um die Gewindehülse 13 herumgeführt und endseitig an dieser festgelegt. Das Seil 38b ist im Uhrzeigersinn um die Gewindehülse 13 herumgeführt und ebenfalls endseitig an dieser festgelegt. Die Seile 38a, 38b verlaufen dabei in äußeren Umfangsnuten 39a, 39b (Fig. 3). Weiterhin sind die Seile 38a, 38b mit einer nicht näher dargestellten Trommel innerhalb des Handhabungsteils 6 (Fig. 1) verbunden, so dass bei einem Drehen der Trommel mittels eines Handhebels 40 ein Seil aufgewickelt und das andere Seil abgewickelt wird. Je nachdem, in welche Richtung das Handhabungsteil 6 gedreht wird, dreht sich somit auch die Gewindehülse 13 links oder rechts herum.
Im folgenden wird anhand der Fig. 5a-5c der Dockingvorgang näher beschrieben.
In der Fig. 5a ist der Beginn des Eintritts des Verriegelungsstifts 7 in die Zentrierbohrung 12 der Deckplatte 11 gezeigt. Um das Einführen des Verriegelungsstifts 7 zu erleichtern, weist dieser einen konisch zulaufenden Endbereich 41 auf. An diesem konischen Endbereich 41 schließt sich eine Umfangsnut 42 an, die sich über den gesamten Umfang des Verriegelungsstifts 7 erstreckt. An die Umfangsnut 42 schließt sich wiederum ein zylindrischer Zentrierabschnitt 43 an. Die Gewindehülse 13 ist in dieser Stellung so weit zurück gedreht, dass sich die Kugelklemmhülse 15 in der obersten, das heißt, in der der Deckplatte 11 benachbarten Stellung befindet. In dieser Stellung haben die Kugeln 25 genügend radialen Spielraum nach außen, um vollständig außerhalb des Hohlraums 44 des Kugelkäfigs 24 zu gelangen. Aufgrund der Druckkraft der Feder 32 befindet sich der Kugelkäfig 24 in seiner obersten Stellung, in der er an der Deckplatte 11 anschlägt. In der in Fig. 5a gezeigten Stellung wirkt der konische Endbereich 41 des Verriegelungsstifts 7 somit lediglich mit der Zentrierbohrung 12 derart zusammen, dass eine gewisse Vorzentrierung des Verriegelungsstifts 7 und damit des Testkopfs 2 erfolgt.
In Fig. 5b ist eine Zwischenstellung dargestellt, in welcher der Verriegelungsstift bereits so weit in die Verriegelungseinheit 4 eingeführt ist, und dass der Zentrierabschnitt 43 des Verriegelungsstifts 7 in der Zentrierbohrung 12 liegt und damit eine Zentrierung des Testkopfes 2 gewährleistet ist. Weiterhin schlägt in dieser Stellung die Stirnfläche 45 des Verriegelungsstifts 7 an der bodenseitigen Anschlagsfläche 30 des Kugelkäfigs 24 an, wodurch der Kugelkäfig 24 bereits geringfügig gegen der Kraft der Feder 32 nach unten verschoben ist. In dieser Stellung liegen die Kugeleintrittsöffnungen 29 des Kugelkäfigs 24 genau der Umfangsnut 42 des Verriegelungsstifts 7 gegenüber, so dass die Kugeln 25 radial nach innen bewegt und in die Umfangsnut 42 eintreten können. Dies erfolgt dadurch, dass die Gewindehülse 13 über die Bowdenzugeinrichtung 5 gedreht wird, so dass sich die Kugelklemmhülse 15 nach unten, das heißt weg von der Deckplatte 11 bewegt. Wird die Kugelklemmhülse 15 in axialer Richtung nach unten weiter als der Kugelkäfig 24 bewegt und tritt dadurch eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen auf, werden die Kugeln 25 durch den domförmigen Zwischenabschnitt 22 der Kugelklemmhülse 15 radial nach innen gedrückt. In dieser Zwischenstellung ist der Verriegelungsstift 7 durch die Kugeln 25 bereits etwas axial festgelegt, so dass er nicht mehr ohne weiteres aus der Einführöffnung 8 herausgezogen werden kann. Gleichzeitig ist jedoch auch eine gewisse Flexibilität in axialer Richtung vorhanden, da der Verriegelungsstift 7 und damit der Testkopf 2 manuell auch noch weiter in Einführrichtung verschoben werden kann, wobei sich der Kugelkäfig 24 unabhängig von der Kugelklemmhülse 15 gegen die Kraft der Feder 32 in Richtung Befestigungsplatte 9 bewegt.
Das vollständige Einziehen und Verriegeln des Verriegelungsstifts 7 erfolgt dadurch, das die Gewindehülse 13 mittels der Bowdenzugeinrichtung 5 soweit gedreht wird, dass sich die Kugelklemmhülse 15 in der in Fig. 5c gezeigten, der Befestigungsplatte 9 angenäherten Stellung befindet. Bei der Axialbewegung der Kugelklemmhülse 15 von der in Fig. 5b in die in Fig. 5c gezeigte Stellung werden die Kugeln 25 in axialer Richtung mitgenommen und gleichzeitig durch den domförmigen Zwischenabschnitt 22 radial nach innen in die Umfangsnut 42 des Verriegelungsstifts 7 gedrückt. Über die Kugeln 25 wird somit sowohl der Kugelkäfig 24 als auch der Verriegelungsstift 7 in axialer Richtung mitbewegt. In der in Fig. 5c gezeigten Verriegelungsstellung liegt auch der Kugelkäfig 24 an der Befestigungsplatte 9 an. Der Verriegelungszapfen 7 und damit der Testkopf 2 ist sowohl zentriert als auch axial verriegelt.
Um den Verriegelungsstift 7 wieder von der Verriegelungseinheit 4 zu lösen, wird die Gewindehülse 13 mittels der Bowdenzugeinrichtung 5 in entgegengesetzter Richtung bis in die in Fig. 5a gezeigte Ausgangslage zurückgedreht, wodurch wiederum für die Kugeln 25 genügend radialer Bewegungsraum nach außen geschaffen wird, so dass die Kugeln 25 aus der Umfangsnut 42 herausgelangen können und den Verriegelungsstift 7 freigeben.
Anhand der Fig. 6a und 6b ist ersichtlich, dass die Verriegelungseinheiten 4 ohne weiteres an verschiedenen Stellen der Dockingplatte 3 befestigt werden können, ohne dass die Bowdenzugeinrichtung 5 selbst verändert werden müßte. In Fig. 6a sind die Verriegelungseinheiten 4 und das Handhabungsteil 6 in Befestigungslöcher 46 der Dockingplatte 3 eingeschraubt, die sich relativ weit am Rand der Dockingplatte 3 befinden. Der Bowdenzug ist relativ gestreckt. In Fig. 6b befinden sich die Verriegelungseinheiten 4 und das Handhabungsteil 6 dagegen weiter innen, wobei sich der Bowdenzug nach außen wölbt.

Claims

1. Dockingvorrichtung zum Kuppeln einer aus einem Handler oder Prober bestehenden ersten Vorrichtung mit einer aus einem Testkopf (2) für elektronische Bauelemente bestehenden zweiten Vorrichtung,
mit einer an einer der Vorrichtungen befestigbaren Dockingplatte (3), an der mindestens eine Verriegelungseinheit(4) vorgesehen ist,
mindestens einem an der anderen Vorrichtung angeordneten Verriegelungsstift (7), der mit der zugeordneten Verriegelungseinheit (4) in Verriegelungseingriff bringbar ist,
und mit einer Betätigungseinrichtung zum Verriegeln und Entriegeln des in die Verriegelungseinheit (4) eingeführten Verriegelungsstifts (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (4) umfasst:
eine axiale Einführöffnung (8) zum Einführen des Verriegelungsstifts (7),
eine Mehrzahl von im Bereich der Einführöffnung (8) angeordneten Kugeln (25), zwischen denen der Verriegelungsstift (7) einführbar ist,
eine Kugelklemmhülse (15), welche in einer ersten Axialstellung eine Radialposition der Kugeln (25) außerhalb des Einführbereichs des Verriegelungsstifts (7) ermöglicht, in welcher der Verriegelungsstift (7) zwischen die Kugeln (25) einführbar ist, und in einer zweiten Axialposition die Kugeln (25) in einer Verriegelungsposition verriegelt, in der die Kugeln (25) in eine Umfangsnut (42) des eingeführten Verriegelungsstifts (7) vorstehen.

2. Dockingvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (4) eine von der Betätigungseinrichtung in Drehung versetzbare Gewindehülse (13) mit Innengewinde (14) umfasst, und dass die Kugelklemmhülse (15) drehfest, aber in ihrer Axialrichtung verschiebbar angeordnet ist und ein mit dem Innengewinde (14) der Gewindehülse (13) kämmendes Außengewinde (16) aufweist, so dass ein Drehen der Gewindehülse (13) mit einer Axialbewegung der Kugelklemmhülse (15) gekoppelt ist.

3. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelklemmhülse (15) einen radial nach innen vorspringenden Kugelklemmabschnitt mit einer domförmig ausgebildeten Kugelführungsfläche aufweist.

4. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung zum Verriegeln und Entriegeln des Verriegelungsstifts (7) aus einer Bowdenzugeinrichtung (5) besteht.

5. Dockingvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (13) mit der Bowdenzugeinrichtung (5) gekoppelt und durch diese in eine Drehbewegung versetzbar ist.

6. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (13) innerhalb eines Gehäuseteils (10) drehgelagert ist, das auf einer Befestigungsplatte (9) festgelegt ist.

7. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (25) in einem Kugelkäfig (24) in radialer Richtung beweglich angeordnet und in axialer Richtung relativ zum Kugelkäfig (24) festgelegt sind.

8. Dockingvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (24) relativ zur Dockingplatte (3) axial verschiebbar angeordnet ist und eine Anschlagfläche (30) für den Verriegelungsstift (7) aufweist, wobei die Anschlagfläche (30) derart angeordnet ist, dass die Umfangsnut (42) des an der Anschlagfläche (30) anliegenden Verriegelungsstifts (7) den Kugeln (25) gegenüberliegt.

9. Dockingvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (24) durch eine Feder (32) derart vorgespannt ist, dass der Kugelkäfig (24) von der Dockingplatte (3) weggedrängt wird.

10. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dockingplatte (3) drei Verriegelungseinheiten (4) vorgesehen sind, in die jeweils ein an der gegenüberliegenden Vorrichtung befestigter Verriegelungsstift (7) einführbar ist.

11. Dockingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführöffnung (8) einen auf Zentrierbohrung (12) ausgebildeten Zentrierabschnitt für den Verriegelungsstift (7) umfasst.