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Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung
für Bauteile
integrierter Schaltungen gemäß der Gattung des
Anspruchs 1.
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Testvorrichtungen für Bauteile
integrierter Schaltungen sind erforderlich, um die Qualität und Funktionalität der integrierten
Schaltungen nach Fertigstellung der Bauteile unter extremen Betriebsbedingungen
prüfen
zu können.
Bisher wird dazu für
jeden Schaltungstyp ein passender vergossener Testsockel zur Verfügung gestellt,
der aufgrund seiner Kompaktheit nicht an Kleinserien anpassbar ist.
Es muss folglich für
jede neue Schaltungstypserie ein entsprechender kompakter voll vergossener
Testsockel entworfen werden, der insbesondere bei Kleinserien bereits
nach kurzer Einsatzzeit ausgedient hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Testvorrichtung zu schaffen, mit der flexibel auf Änderungen des
Schaltungstyps der elektronischen Bauteile reagiert werden kann,
um insbesondere bei Kleinserien die Testkosten zu vermindern und
die Zuverlässigkeit der
Testergebnisse zu verbessern.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit dem
Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß wird eine Testvorrichtung für Bauteile
integrierter Schaltungen angegeben, die einen Testsockel aufweist.
Aus diesem Testsockel ragen Kontaktelemente auf seiner Unterseite
heraus, die mit Federkontakten elektrisch verbun den sind, welche
aus der Oberseite des Testsockels herausragen. Dabei sind die Federkontakte
mit Außenkontakten
eines zu testenden integrierten Schaltungstyps elektrisch kontaktierbar.
Bei der erfindungsgemäßen Testvorrichtung
ist für
jede Außenkontaktposition
des Schaltungstyps ein Modulbaustein mit mindestens einer elektrisch
leitenden Kontaktplatte und mit einer isolierenden Trägerplatte
vorgesehen.
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Die Kontaktplatte selbst liegt dabei
in einer strukturierten Aussparung der Trägerplatte. Die Kontaktplatte
ist strukturiert und weist im wesentlichen drei Abschnitte auf,
nämlich
einen Kontaktabschnitt, einen Federabschnitt und einen Halteabschnitt,
wobei der Halteabschnitt jeweils mindestens eines der aus der Unterseite
des Testsockels herausragenden Kontaktelemente hält. Die Gesamtheit der Modulbausteine
bildet den Testsockel für
den vorgegebenen integrierten Schaltungstyp, wozu die Modulbausteine zu
einem Stapel zusammengebaut sind.
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Diese Testvorrichtung hat den Vorteil
eines modularen Aufbaus, so dass sie an jeden unterschiedlichen
Schaltungstyp angepasst werden kann, ohne dass ein massiver neuer
Testsokkel zu gießen ist.
Vielmehr kann der Testsockel an die Anzahl der Außenkontakte
oder Außenkontaktpositionen
des zu testenden Bauteils und an das Rastermaß der Außenkontakte des zu testenden
Bauteils variabel angepasst werden. Dazu kann eine geringe Anzahl
von nur einem Modulbaustein den Testsockel bilden oder auch eine
beliebig hohe Anzahl kann zu einem Testsockel gestapelt werden.
Entscheidend ist, dass die Kontaktplatten derart dicht aneinander
angeordnet werden können,
dass die kleinsten möglichen
Schrittweiten oder Rastermaße
von Anschlußkontakten
von Bauteilen mit integrierten Schaltungen zusammengestellt werden
können.
Dabei ist eine Schrittweite von 1 mm bis hinunter auf 0,3 mm möglich und
wird durch die Materialstärke
des Modulbausteins bestimmt.
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Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion
ist, dass die Kontaktplatten von den Trägerplatten geführt werden
und somit weder verkanten noch sich verbiegen können, zumal die strukturierte
Kontaktplatte in einer entsprechend vorgeformten und strukturierten
Aussparung der Trägerplatte
angeordnet ist. Darüber
hinaus hat die Modulbauweise den Vorteil, dass kürzere Signalwege aufgrund des
Wegfalls von zusätzlichen
Adapterleiterplatten erreicht werden. Damit vermindert sich auch
die Leitungsimpedanz in Bezug auf Induktivitäten und Kapazitäten. Durch
den Wegfall derartiger Adapterleiterplatten, wie sie für vergossene
Testsockel erforderlich sind, können auch
höhere
Versorgungsströme
beim Einsatz der erfindungsgemäßen Testvorrichtung
erreicht werden, die bei der erfindungsgemäßen Testvorrichtung weit über 20 Ampere
liegen können.
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In dem Folgenden werden nun Ausführungsformen
der einzelnen Abschnitte der strukturierten Kontaktplatte, ihre
Eigenheiten und ihre Vorteile beschrieben.
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Die Federkontakte der Kontaktplatte
können im
Bereich der Kontaktabschnitte der Kontaktplatte eine oxidations-
oder erosionsfeste Beschichtung aufweisen, die aus einem Edelmetall,
vorzugsweise aus Gold, besteht, zumal Gold den geringsten Kontaktwiderstand
und die größte Kontaktlebensdauer aufweist,
da weder eine Oxidation noch eine Sulfidation an Luft stattfindet.
Auch die Kontaktelemente auf der Unterseite des Testsockels können mit
derartigen Beschichtungen vor Korrosion, Oxidation oder Sulfidation
geschützt
sein. Die Kontaktplatte selbst kann eine Federbronze wie Berilliumbronze
auf weisen, die aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften eine hohe Lebensdauer
der Federkontakte ermöglicht.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann der
Modulbaustein für
jeden Außenkontakt
zwei voneinander isoliert in zwei Aussparungen angeordnete Kontaktplatten
mit jeweils zwei Federkontakten aufweisen, die beim Testen mit einem
einzelnen Außenkontakt
verbunden sind. Von diesen beiden strukturierten Kontaktplatten
sind auf der Unterseite des Testsockels zwei Kontaktelemente angeordnet,
die elektrisch voneinander isoliert mit den zwei zugehörigen Federkontakten
verbunden sind, wobei die eine Kontaktplatte über ihren Federkontakt ein
Prüf- oder Testsignal
an den Außenkontakt
des zu testenden Bauteiles legt, während die andere Kontaktplatte
mit ihrem Federkontakt sicherstellt, dass das Prüfsignal an dem Außenkontakt
anliegt. Diese Struktur hat den Vorteil, dass während des Testvorgangs das
Anliegen der Prüfsignale
messtechnisch von dem jeweils zweiten Federkontakt eines Kontaktplattenpaares
sichergestellt wird womit die Zuverlässigkeit der Testergebnisse
verbessert wird.
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Die mindestens eine Kontaktplatte
weist neben dem Kontaktabschnitt auch einen Federabschnitt auf.
Dieser Federabschnitt kann durch einen Spiralfederbogen realisiert
werden, der sich an dem Kontaktabschnitt der Kontaktplatte anschließt und dessen
Federkräfte
ebenfalls von dem Halteabschnitt der Kontaktplatte aufgenommen werden. Dazu
ist sowohl der Kontaktabschnitt als auch der Federabschnitt der
Kontaktplatte in der strukturierten Aussparung der Trägerplatte
mit einer Spielpassung eingebaut, die 0,2 bis 0,3 mm aufweist, um
eine entsprechende Kontaktfederauslenkung des Kontaktabschnittes
und damit des Federkontaktes zuzulassen.
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Anstelle des Spiralfederbogens kann
auch eine Federspange vorgesehen werden. Eine derartige Federspange
hat den Vorteil, dass sie kompakter unter geringerem Platzbedarf
auf den Aussparungen der Trägerplatte
vorgesehen werden kann. Der Federabschnitt kann anstelle einer Spange
oder eines einzelnen Spiralbogens auch ein S-förmiges Federelement aufweisen,
das gegenüber
einer Federspange weicher nachfedert und somit eine geringere Federkonstante
aufweist.
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Zur Unterseite des Testsockels hin
schließt sich
an den Halteabschnitt mindestens ein aus dem Testsockel herausragendes
Kontaktelement pro Kontaktplatte an. Dieses Kontaktelement kann
entweder starr von einem Teststift dargestellt sein oder elastisch
durch eine Kontaktfeder, die mit dem Halteabschnitt verbunden ist,
realisiert werden. Wird das aus der Unterseite herausragende Kontaktelement
durch eine Kontaktfeder dargestellt, so kann diese unmittelbar durch
ihren Federkontakt auf eine Prüfplatte
einwirken. Dazu kann die Kontaktfeder auf der Unterseite des Testsockels
als Spreizfeder ausgebildet sein und federelastisch von dem Halteabschnitt
der Kontaktplatte weggespreizt sein. Der Federdruck einer solchen
Spreizfeder kann durch die Länge
des Federarms und durch den Querschnitt des Spreizfedermaterials
den Erfordernissen eines Testsockels angepasst werden. Ein Vorteil
dieser Anordnung ist es, dass die Signalwege von der Prüfplatte
durch die Kontaktfeder zu den auf der Oberseite des Testsockels
herausragenden Federkontakten sehr kurz sind, so dass die Leitungsimpedanz
aus Induktivitäten
und Kapazitäten
vermindert wird.
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Bei einer federelastischen Verbindung
zwischen Prüfplatte
und Kontaktfeder besteht jedoch kein Abstand zwischen Prüfplatte
und der Unterseite des Testsockels. Ein derartiger Abstand ist jedoch
mit starren Teststiften realisierbar, so dass da für gesorgt werden
kann, dass die Prüfplatte
thermisch von der Unterseite des Testsockels, der den Testtemperaturen
in der Testvorrichtung ausgesetzt ist, entkoppelt werden kann.
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Dazu weist jede Kontaktplatte ein
aus der Unterseite herausragendes starres Kontaktelement als Teststift
auf. Zur Rufnahme von zylindrischen Teststiften, die aus dem Testsockel
herausragen, weist die Testvorrichtung eine Prüfplatte mit Steckbuchsen auf.
Diese Prüfplatte
kann in einem Abstand von der Unterseite des Testsockels angeordnet
sein, wobei dieser Abstand von den zylindrischen Teststiften überbrückt wird.
Diese Testbuchsen weisen analog zu der Anordnung der zylindrischen
Teststifte eine entsprechende Anordnung in der Prüfplatte
auf, so dass für
jeden Modulbaustein mindestens eine Steckbuchse in der Prüfplatte
vorhanden ist.
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Da der Modulbaustein auch paarweise
angeordnete Federkontakte aufweisen kann, können auch mehrere Teststifte
aus einem einzelnen Modulbaustein herausragen. Es ist aufgrund des
erfindungsgemäßen Grundgedankens
kein Problem, sechs und mehr parallel angeordnete Federkontakte
auf einem Modulbaustein unterzubringen. Eine Ausführungsform
mit sechs Federkontakten auf einem Modulbaustein wird später mit
entsprechenden Figuren näher erläutert.
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Während
der Halteabschnitt der Kontaktplatte mehrere starre Kontaktelemente
aufweist, die als Vierkantstifte aus der Unterseite des Testsockels
herausragen, kann der Abstand zwischen der Unterseite des Testsockels
und einer Prüfplatte
durch zylindrische Teststifte erreicht werden, die auf die Vierkantstifte
kraftschlüssig
steckbar sind. Somit können
die Vierkantstifte, die aus dem Material und mit der Material stärke des
Halteabschnitts hergestellt sind, durch die zylindrischen Teststifte
beliebig verlängert werden.
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Die von den Halteabschnitten der
Kontaktplatte gehaltenen und aus dem Testsockel herausragenden Kontaktelemente
der einzelnen Modulbausteine sind versetzt zueinander angeordnet.
Diese versetzte Anordnung ermöglicht
eine größere Durchschlagsspannungsfestigkeit
des Testsockels, insbesondere der Kontaktelemente. Diese Durchschlagsfestigkeit
für die
zueinander versetzt angeordneten Kontaktelemente soll 1 kV nicht
unterschreiten. Der Querschnitt der Kontaktelemente ist dabei an
den Querschnitt der Federkontakte, die mit den Außenkontakten
eines zu testenden Bauteils kontaktierbar sind, angepasst. Um Überlastungen
der Kontaktelemente zu vermeiden, kann der Querschnitt der Kontaktelement
zwischen 10 und 30 % größer sein
als der Querschnitt der Federkontakte.
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Auf der Unterseite des Testsockels
können die
Kontaktelemente, soweit sie als Kontaktfedern ausgebildet sind,
unmittelbar mit einer Umverdrahtungsstruktur für eine Prüfplatte oder auf einer Prüfplatte
elektrisch verbunden sein. Wie bereits oben erwähnt, werden dadurch die Signalwege
verkürzt
und somit die Leitungsimpedanz vermindert. Mit dem Umverdrahtungsmuster
einer Prüfplatte
können
auch starre Kontaktelemente in Forn von zylindrischen Teststiften
in Verbindung gebracht werden, indem auf der Prüfplatte Steckbuchsen vorgesehen
werden, die ihrerseits mit dem Umverdrahtungsmuster in elektrischer
Verbindung stehen.
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Jeder Modulbaustein der vorliegenden
Erfindung weist eine Materialstärke
zwischen 0,3 mm und 1 mm auf. Mit dieser Materialstärke werden
eng nebeneinander liegende Federkontakte auf dem Testsockel realisiert
und damit kann ein Bauteil mit äu ßerst niedriger
Schrittweite der Außenkontakte
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Testvorrichtung
geprüft werden.
Um diese Materialstärke
der Modulbausteine zu erreichen weist auch die Trägerplatte
eine Gesamtmaterialstärke
in der gleichen Größenordnung, nämlich von
0,3 mm bis 1 mm, auf. Darüber
hinaus weist die Trägerplatte
eine minimale Materialstärke im
Bereich der Aussparungen, in denen die Kontaktplatte unterzubringen
ist, auf. Für
diese Bereiche weist die Trägerplatte
eine minimale Materialstärke > 0,05 mm auf.
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Der Minimalwert der Materialstärke der
Trägerplatte
wird im wesentlichen durch den Isolationswiderstand bestimmt, der
durch die Trägerplatte
zu erreichen ist. Als Material weist deshalb die Trägerplatte
Polyimid, Polyethylen, Polystyrol, Polytetrafluorethylen oder ein
Epoxidharz auf. Derartige Kunststoffe können, um die Stabilität der Trägerplatte
zu realisieren, durch keramische Fasern oder Glasfasern verstärkt sein.
Die Materialstärke
der Kontaktplatte, die in den Aussparungen der Isolationsplatte untergebracht
ist, weist einen Wert von 0,05 bis 0,750 mm auf und ist der Tiefe
der entsprechenden Aussparungen angepasst.
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Um die Position des Halteabschnitts
der Kontaktplatte in den Aussparungen der Trägerplatte zu sichern, kann
die Kontaktplatte im Bereich des Halteabschnitts eine Passöffnung aufweisen,
in die ein angepasster Vorsprung der Trägerplatte eingreift. Dieser
angepasste Vorsprung kann die volle Stärke der Trägerplatte aufweisen und damit
verhindern, dass sich der Halteabschnitt der Kontaktplatte gegenüber der
Trägerplatte
verschiebt. Diese Fixierung der Kontaktplatte im Bereich des Halteabschnitts
ist deshalb entscheidend, weil der Halteabschnitt gleichzeitig das
Kontaktelement hält
und somit die Kräfte, die
beim Einführen
eines Teststiftes in die Steckbuchsen der Prüfplatte oder die Kräfte, die
beim Aufpressen von Kontaktfedern auf die Prüfplatte aufzubringen sind,
aufnimmt .
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Anstelle einer Passöffnung im
Bereich des Halteabschnitts der Kontaktplatte kann die Kontaktplatte
auch eine Arretierfahne im Halteabschnitt aufweisen, die in eine
angepasste Aussparung der Trägerplatte
eingreift. Eine derartige Arretierfahne hat den Vorteil, dass es
den Querschnitt des Halteabschnitts nicht schwächt, wie das durch eine Passöffnung erfolgen
könnte.
Damit die Arretierfahne dafür sorgt,
dass die Kontaktierungskräfte
für die
Kontaktelemente von dem Halteabschnitt aufgefangen werden, ist die
Arretierfahne parallel zur Unterseite des Testsockels in der angepassten
Aussparung der Trägerplatte
passgenau angeordnet.
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Um ein genaues Aufeinanderstapeln
der Modulbausteine zu erreichen, weist jeder Modulbaustein mindestens
zwei Passöffnungen
auf, durch welche Zentrierbolzen führen, die zwei Endstücke miteinander
verbinden. Die Endstücke
sind flächenkongruent an
die Modulbausteine angepasst und können den Stapel aus Modulbausteinen
zu einem Testsockel zusammenpressen. Dazu sind auch in den Endstücken entsprechende
Passbohrungen vorgesehen, die von den Führungs- oder Zentrierbolzen
durchstoßen
werden. Somit ergibt sich beim Aufbringen der Endstücke auf
die Modulbausteine ein exakt positionierter Stapel aus Modulbausteinen
zwischen den Endstücken,
mit dem der Testsokkel für
die erfindungsgemäße Testvorrichtung
realisiert wird. Dazu kann eines der Eckstücke mit den Zentrierbolzen
fest verbunden sein, während
das zweite Eckstück über Schraubverbindungen
die Modulbausteine in Position hält.
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Zum sicheren Positionieren und Andrücken des
zu testenden Bauteils bei einzelnen Vortests eines Testsockels können die
Endstücke
einen Rahmen tragen, der seinerseits eine Schwenkvorrichtung aufweist.
Diese Schwenkvorrichtung für
einzelne Vortests eines Testsockels kann auf ein zu testendes Bauteil
mit integrierter Schaltung unter Federkontaktgabe zwischen den Außenkontakten
des zu testenden Bauteils und den Federkontakten der Modulbausteine
des Testsockels geschwenkt werden. Dazu weist die Schwenkvorrichtung
einen Einsatz auf, welcher der Kontur des zu testenden Bauteils
angepasst ist und in einer Verriegelungsposition der Testvorrichtung
das Bauteil mit seinen Außenkontakten
auf die Federkontakte des Testsockels presst.
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Um diese Verriegelungsposition zu
halten und zu definieren, weist der Rahmen eine gegenüber der
Schwenkvorrichtung liegende Schnappvorrichtung auf. Mit dieser Schnappvorrichtung
kann die Schwenkvorrichtung zur Fixierung des zu testenden Bauteils
in Eingriff gebracht werden. Das hat den Vorteil, dass der automatische
Qualitäts-
und Funktionstest des elektronischen Bauteils in einer Verriegelungsposition
durchgeführt
werden kann, ohne dass weitere Maßnahmen zum Zuführen und
Halten des Bauteils bei einzelnen Vortests des Testsokkels erforderlich
sind. Ein derartiger Einsatz kann in vorteilhafter Weise als Wärmeübertrager
konstruiert sein und das zu testende Bauelement in der Arretierposition
je nach Testbedingungen kühlen
oder aufheizen.
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Die Schnappvorrichtung kann eine
U-förmige
Klinke aufweisen, mit der ein stabförmiges Bedienelement der Schwenkvorrichtung
in der Verriegelungsposition der Testvorrichtung in Eingriff steht. Beim
Verriegeln greift das stabförmige
Bedienelement der Schwenkvorrichtung in die U-förmige Klinke der Schnapp vorrichtung
ein und der Einsatz der Schwenkvorrichtung drückt auf die Rückseite
des zu testenden Bauteils und presst damit die Außenkontakte
des Bauteils auf die Federkontakte des Testsockels. Somit wird eine
zuverlässige
und sichere Kontaktgabe erreicht und ein entsprechend zuverlässiger Qualitäts- und
Funktionstest garantiert.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass die Testvorrichtung vier Endstücke und zwei Stapel aus Modulbausteinen
aufweist. Jeder Stapel aus Modulbausteinen bildet dabei eine Testsockelhälfte. In
der Testvorrichtung sind diese beiden Testsockelhälften einander
gegenüberliegend angeordnet.
Im Prinzip können
auch acht Endstücke mit
entsprechend vier Stapeln aus Modulbausteinen vorbereitet sein,
wobei die Stapel aus Modulbausteinen lediglich jeweils ein Viertel
eines Testsockels darstellen. In jedem Falle werden dann die vier
Stapel in einem Quadrat gegenübergestellt
und können
somit integrierte Schaltungstypen mit quadratisch angeordneten Außenkontakten
testen.
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Bei zwei Stapeln aus Modulbausteinen
können
die Testsockelhälften
einander gegenüberliegend
angeordnet sein und auf einer Grundplatte durch entsprechende Passschrauben,
die durch die Endstücke
geführt
werden, in Position gehalten sein. Damit ist der Vorteil verbunden,
dass die erfindungsgemäße Testvorrichtung
mit ihrer Modulbauweise äußerst flexibel
ist und an jeden unterschiedlichen Schaltungstyp angepasst werden
kann. Auch die Zahl der Modulbausteine und damit die Zahl der Außenkontakte
eines zu testenden Bauteils werden durch diese Testvorrichtung in
keiner Weise begrenzt oder vorgeschrieben. Vielmehr kann die Testvorrichtung
für die
unterschiedlichsten Schaltungstypen mit zwei Kontaktelementen bis
zu mehreren Tausend Kontaktelementen ausgebaut werden. Dazu sind
die End stücke,
die Zentrierbolzen und/oder die Passschrauben aus einem Chrom-Nickel-Stahl
hergestellt, da sich Bauteile aus derartigen Stählen oxidationsfest und passgenau
herstellen lassen.
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Zusammenfassend ist festzustellen,
dass der Aufbau und die Konstruktion der vorgeschlagenen Testvorrichtung
sich von heute käuflichen
Testvorrichtungen durch ihre Modularität und ihre kurzen Signalwege
unterscheidet. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Sockel nicht
aus einem Guss gefertigt, sonder pro Außenanschluss oder pro Außenanschlusspaar
ist er in Module gegliedert. Diese Module können beliebig in der Anzahl
und Anordnung variiert werden, aneinandergereiht werden oder gegenübergestellt
werden. Durch die kürzeren
Signalwege aufgrund des Wegfalls von zusätzlichen Adapterleiterplatten
werden verminderte Imaginäranteile
der Leitungsimpedanz in Bezug auf Induktivität und Kapazität erreicht.
Durch den Wegfall einer Adapterleiterplatte sind höhere Versorgungsströme beim
Einsatz der Testvorrichtungen möglich,
die mehr als 20 Ampere betragen können.
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Die Erfindung wird nun anhand von
Ausführungsformen
mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erörtert.
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung für
Einzeltests und Vortests eines Testsockels,
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2 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines zu testenden Bauteils
mit Führungsrahmen,
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3 zeigt
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines
Testsockels einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
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4 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines teilweisen Zusammenbaus
des Testsockels der 3,
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5 zeigt
den vollständigen
Zusammenbau des Testsockels der 3,
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6 zeigt
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer
Testsockelhälfte
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung,
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7 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testsockelhälfte mit
Blick auf die Teststifte eines auf einem Eckstück aufgelegten Modulbausteins,
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8 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines Eckstücks einer
Testsockelhälfte mit
Blick auf die Federkontakte von acht aufeinandergestapelten Modulbausteinen.
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9 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung mit einem Testsockel für Funktions-Testserien von Bauteilen integrierter Schaltungen,
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10 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht von zwei Kontaktplatten
mit zwei Federkontakten zum gemeinsamen Kontaktieren und Verbinden
eines einzel nen Außenkontaktes
eines Bauteils mit Teststiften auf der Unterseite eines Testsockels,
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11 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Modulbausteins
mit Kontaktplatten, wie sie in 10 gezeigt
werden, mit Teststiften zu einer Prüfplatte,
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12 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Kontaktplatte,
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13 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht von zwei Kontaktplatten
zum gemeinsamen Kontaktieren und Verbinden eines einzelnen Außenkontaktes
eines Bauteils mit Kontaktfedern auf der Unterseite des Testsockels,
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14 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Modulbausteins
mit Kontaktplatten, wie sie in 13 gezeigt
werden, mit Kontaktfedern zu einer Prüfplatte.
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung 1 einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung für
Einzeltests und Vortests eines Testsockels. Mit dem Bezugszeichen 2 wird
ein Bauteil einer integrierten Schaltung gekennzeichnet. Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet den
Testsokkel, der in dieser Ausführungsform
der Erfindung aus zwei Testsockelhälften 321 und 322 besteht.
Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Vielzahl von Federkontakten
auf dem Testsockel 3 und das Bezugszeichen 6 kennzeichnet
die Außenkontakte
des zu testenden Bauteils eines Schaltungstyps. Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet
die einzelnen Außenkontaktpositio nen,
in denen jeweils ein Modulbaustein 8 angeordnet ist. Das
Bezugszeichen 18 kennzeichnet Endstücke, wobei diese Ausführungsform
der Erfindung vier Endstücke
umfasst, nämlich
181, 182, 183 und 184, zwischen denen die Modulbausteine 8 angeordnet
und passgenau eingesetzt sind.
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Die vier Endstücke 181, 182, 183 und 184 tragen
einen Rahmen 22, der mit vier Passschrauben 341, 342, 343 und 344 mit
den Endstücken
verbunden ist und die gleichzeitig die beiden Sokkelhälften 321 und 322 auf
einer Grundplatte 33 befestigen.
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Das Bezugszeichen 23 kennzeichnet
eine Schwenkvorrichtung, die um die Achse 40 schwenkbar
ist und ein stabförmiges
Bedienelement 37 aufweist, mit dem die Schwenkvorrichtung 23 mit
einer gegenüberliegend
auf dem Rahmen 22 angeordneten Schnappvorrichtung 24 in
Eingriff bringbar ist. Die Schnappvorrichtung 24 weist
eine U-förmige
Klinke 36 auf, in die das stabförmige Bedienelement 37 einklinken
kann.
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Das Bezugszeichen 38 kennzeichnet
einen Einsatz in der Schwenkvorrichtung 23, der in einer Verriegelungsposition
der Schwenkvorrichtung 23 mit der Schnappvorrichtung 24 das
Bauteil 2 mit seinen Außenkontakten 6 auf
die Federkontakte 5 der Modulbausteine 8 presst.
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Der in 1 gezeigte
Rahmen 22 mit der Schwenkvorrichtung 23 und der
Schnappvorrichtung 24 ist nur für Einzeltests sowie Funktionstests
eines Testsockels 3 mit Musterbauteilen 2 von
unterschiedlichen integrierten Schaltungstypen erforderlich. Für den Serientest
in einer automatischen Testvorrichtung, die bei hohem Durchsatz
an integrierten Schaltungen bei niedrigen Temperaturen bis –50°C und bei hohen
Temperaturen bis 150°C
Funktionstests durchführt,
wird lediglich der Test sockel in die automatische Testvorrichtung
eingespannt beziehungsweise bei Schaltungstypwechsel, Wartungs-
und Instandsetzungsarbeiten der Testsockel ausgewechselt. Die Aufbauten
auf dem Rahmen 22 sind dann nicht mehr erforderlich.
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Die Materialstärke D eines jeden der Modulbausteine 8 liegt
zwischen 0,3 mm und 1 mm, so dass der Testsockel 3 beziehungsweise
die Testvorrichtung 1 in dieser Ausführungsform ein Rastermaß für die Außenkontakte
des elektronischen Bauteils von 0,3 bis 1 mm zum Testen aufnehmen
kann. Die modulare Bauweise dieser Testvorrichtung 1 ermöglicht es,
die Anzahl der Federkontakte auf der Oberseite des Testsockels sowie
die Schrittweite oder das Rastermaß der Kontakte an die verschiedenen
zu testenden Bauteile mit unterschiedlichen Schaltungstypen anzupassen
und eine breite Palette von Testsockeln für unterschiedliche Bauteile
zur Verfügung
zu stellen. Dabei wird lediglich die Anzahl, Materialdicke und Struktur
der Modulbausteine 8 an den Schaltungstyp des jeweiligen
Bauteils angepasst.
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Zum Testen kann das zu testende Bauteil
auf den Testsockel 3 aufgesetzt werden. Danach wird die Schwenkvorrichtung
um die Achse 40 geschwenkt, so dass der Einsatz 38 der
Schwenkvorrichtung auf das Bauteil 2 drücken kann, während das
Bedienelement 37 mit der Schnappvorrichtung 24 in
Eingriff gebracht wird. Der Einsatz 38 kann dabei gleichzeitig als
Wärmeleiter
ausgebildet sein, so dass eine intensive Kühlung oder intensive Erwärmung des
zu testenden Bauteils und des Testsockels während der Testphase gewährleistet
werden kann.
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Andererseits können in den Modulbausteinen
spezielle Federkontakte vorgesehen werden, welche die Rückseite
des elektronischen Bauteils kontaktieren, um den Isolationswiderstand des
Bauteilgehäuses
zu den Außenkontakten
zu prüfen. Schließlich kann
in dieser Ausführungsform
der Erfindung die Testvorrichtung so gestaltet werden, dass ein
Isolationswiederstandstestblock 41 zwischen den beiden
Testsockelhälften 321 und 322 angeordnet wird,
der die Rückseite
des zu testenden elektronischen Bauteils während der Testphase kontaktiert.
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2 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines zu testenden Bauteils
mit Führungsrahmen.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
und nicht extra erörtert.
Dieses elektronische Bauteil 2 eines integrierten Schaltkreises weist
lediglich sechs Außenkontakte 6 auf.
Aufgrund der minimalen Größe dieses
Bauteils ist ein Führungsrahmen 39 vorgesehen,
in den das elektronische Bauteil 2 zur Erleichterung der
Handhabung vor dem Test eingelegt werden kann. Der Führungsrahmen 39 weist
zwei Zentrierbolzen 42 auf, die passgenau in entsprechende
Zentrierbohrungen der Endstücke
eines Testsockels eingeführt
werden können.
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3 zeigt
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines
Testsockels 3 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten
mit gleichen Funktionen wie in den 1 und 2 werden mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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Der Testsockel 3 wird durch
zwei Eckstücke 181 und 182 zusammengehalten.
Dazu stehen aus dem Eckstück 181 vier
Zentrierbolzen 17 heraus, die mit Passöffnungen 16 der Modulbausteine 8 zusammenwirken
und eine genaue Positionierung und Stapelung der Modulbausteine 8 auf
dem Eckstück 181 gewährleisten.
Das zweite Eckstück 182 weist
entsprechende Passöffnungen 16 auf und
kann für
den Zusammenbau des Testsockels 3 auf die Zentrierbolzen 17 des
Eckstückes 181 geschoben
werden.
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Zur Fixierung der beiden Eckstücke mit
den dazwischenliegenden oder dazwischen angeordneten Modulbausteinen 8 sind
auf den Führungsbolzen 17 an
ihren freistehenden Enden Ringnuten vorgesehen, über die nach der Stapelung
von Modulbausteinen 8 und zweitem Eckstück 182 Spreizfederscheiben
zur Arretierung und Fixierung geschoben werden können. Außerdem weisen die Eckstücke 181 und 182 Zentrierbohrungen 43 auf,
in die zum Testen der Führungsrahmen 39 mit
seinen Zentrierbolzen 42 zum Testen des vom Führungsrahmen 39 gehaltenen
elektronischen Bauteils 2 eingeführt werden kann. Entsprechend
der sechs paarweise angeordneten Außenkontakte 6 des
elektronischen Bauteils 2 sind drei Modulbausteine für jedes
der drei Paare von Außenkontakten 6 vorgesehen.
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In 3 werden
drei unterschiedlich konstruierte Modulbausteine 81, 82 und 83 dargestellt. Zum
Testen des elektronischen Bauteils 2 werden entweder drei
Modulbausteine des Typs 81 oder drei Modulbausteine des
Typs 82 oder drei Modulbausteine des Typs 83 eingesetzt.
Von dem Modulbaustein 81 sind lediglich die Hauptfunktionsträger des
Modulbausteins dargestellt. Dieses sind einmal die Federkontaktspitzen 5,
die aus dem Modulbaustein angepasst an die Schrittweite der Außenkontakte
und den Abstand von zwei Außenkontakten
eines Außenkontaktpaares
des Bauteils angeordnet sind und aus dem Modulbaustein 81 federelastisch
herausragen. Zum anderen sind es die Vierkantstifte 49,
die als Kontaktelemente 4 der Unterseite des Testsockels 3 mit
den Federkontakten 5 der Oberseite des Testsockels 3 elektrisch
verbunden sind und starr nach unten aus dem Modulbauteil 81 zum
Einsatz in die Prüfplatte 47 herausragen.
Und schließlich
sind mit dem Modulbaustein 81 die Lage und Größe der Passöffnungen 60 gekennzeichnet,
die mit den Zentrierbolzen 17 des Endstückes 181 zusammenwirken.
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Mit dem Modulbaustein 82 der 3 wird die Verbindung zwischen
den starren Vierkantstiften 49 und den elastischen Federkontakten 5 dargestellt. Diese
Verbindung zwischen den Vierkantstiften 49 und den Federkontakten 5 wird
im wesentlichen durch eine Kontaktplatte 15 erreicht, wobei
jeder der Vierkantstifte 49 mit einer derartigen Kontaktplatte 15 verbunden
ist, die aus drei Abschnitten besteht, einem Halteabschnitt 14,
der den Vierkantstift 49 hält und mit einem Federabschnitt 13 verbunden
ist, wobei der Federabschnitt 13 in einen Kontaktabschnitt 12 übergeht,
der an seinem freien Ende den Federkontakt 5 aufweist.
Der Federabschnitt 13 bewirkt eine Federkraft der Federkontakte 5 auf
einen Außenkontakt
eines elektronischen Bauteils von 38 bis 50 g. Dazu wird eine Kontaktplatte
eingesetzt, die eine Federbronze, wie Berilliumbronze, aufweist.
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Während
der Halteabschnitt 14 in einer Aussparung einer Trägerplatte 8 passgenau
angeordnet ist, ist für
den Federabschnitt 13 eine Spielpassung in der Aussparung
der Trägerplatte 10 vorgesehen,
so dass der Federkontakt zwischen 0,2 und 0,3 mm federnd nachgeben
kann. In dieser Ausführungsform des
Modulbausteins 82 ist der Federabschnitt 13 der Kontaktplatte 15 als
Spiralfederbogen ausgebildet, an den sich ein relativ steifer Arm 44 anschließt, der den
Federkontakt 5 trägt.
Für jeden
der Außenkontakte 6 des
elektronischen Bauteils sind zwei Federkontakte 5 vorgesehen,
um eine sichere Kontaktierung zu ermöglichen. Die Spitze des Federkontaktes ist
mit einem Edelmetall wie Gold beschichtet, um den Kontaktwiderstand
zu minimieren und sicherzustellen, dass der Federkontakt weder erodiert
noch oxidiert. Jedoch verschmut zen die Federkontakte durch Migration
der Metalle wie Zinn und Blei der zu testenden Außenkontakte.
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Der Halteabschnitt 14 der
Kontaktplatte 15, der in den Vierkantstift 49 übergeht,
welcher aus der Trägerplatte 10 herausragt,
ist gegen Verschieben zusätzlich
durch eine Passöffnung 25 gesichert.
In diese Passöffnung 25 ragt
ein angepasster Vorsprung 26 der Trägerplatte hinein, wodurch ein
Verschieben der Kontaktplatte beim Einführen der Vierkantstifte 49 in
entsprechende Steckbuchsen 20 der Prüfplatte 47 verhindert
wird. Die Dicke D des Modulbausteins 82 entspricht der
Dicke D der isolierenden Trägerplatte 10.
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Eine dritte Ausführungsform eines Modulbausteins 8 wird
mit dem Modulbaustein 83 gezeigt, der neben den bereits
erläuterten
Kontaktplatten des Modulbausteins 82 zwei weitere Kontaktplatten
aufweist. Diese Kontaktplatten sorgen für zwei zusätzliche Federkontakte, die
beispielsweise zur Isolationswiderstandsmessung gegen den Boden
des elektronischen Bauteils 2 drücken können. Die Federkraft dieser
zentralen Federkontakte 5 wird durch eine Federspange 30 im
Federabschnitt 13 der Kontaktplatte 15 aufgebracht.
Anstelle einer Federspange kann auch S-förmiges Federelement 50 eingesetzt
werden, wie es in 12 gezeigt wird.
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Eine derartige Federspange hat gegenüber einem
Spiralbogen 29 den Vorteil einer kompakteren Bauweise und
kann mit einer größeren Federkonstanten
ausgestattet werden, so dass ein höherer Federdruck auf die Unterseite
des zu testenden elektronischen Bauteils ausgeübt wird. Die Kontaktplatte 15 dieser
mit Federspangen 30 ausgestatteten Kontaktplatte weisen
ebenfalls drei Abschnitte auf, nämlich einen
Kontaktabschnitt 12, dessen Ende den Federkontakt 5 bildet,
einen Federabschnitt
13 mit der Federspange 30 und
eine Halteabschnitt 14, der das Kontaktelement 4 fixiert.
Bei dem Zusammenbau der einzelnen Modulbausteine 8 mit
den Eckstücken 18 zu
einem Testsockel 3 können
die drei Modulbausteine 81, 82 und 83 auch
gemischt eingesetzt werden, je nach Anforderung an das Testverfahren.
Die Kontaktelemente 4 in Form von Vierkantstiften 49 sind von
Modulbaustein 8 zu Modulbaustein 8 versetzt angeordnet,
um eine ausreichende Spannungsfestigkeit zwischen den Kontaktelementen
zu gewährleisten.
Entsprechend sind die Steckbuchsen 35 auf der Prüfplatte 47 zur
Aufnahme des zusammengebauten Testsockels 3 entsprechend
versetzt angeordnet.
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4 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines teilweisen Zusammenbaus
des Testsockels der 3.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra
erörtert.
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Für
den in 4 teilweise zusammengesetzten
Testsockel wurden drei Modulbausteine 82, wie sie in 2 gezeigt werden, zusammengesetzt.
Der Unterschied zwischen den einzelnen Modulbausteinen besteht lediglich
darin, dass die Vierkantstifte 49 von Modulbaustein 8 zu
Modulbaustein 8 zur Erhöhung
der Spannungsfestigkeit versetzt angeordnet sind. Die drei Modulbausteine 82 sind
auf die Zentrierbolzen 17 des Endstückes 181 passgenau
aufgesetzt und bilden paarweise angeordnete Federkontakte 5,
die dem zu testenden Bauteil 2 in ihrer Anzahl und ihrer
Schrittweite angepaßt
sind.
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5 zeigt
den vollständigen
Zusammenbau des Testsockels 3 der 3. Komponenten mit gleichen Funktionen
wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Durch Einbringen oder Andrücken der
Kontaktelemente 4, die in den 3, 4, 6 bis 14 gezeigt
werden, in die Steckbuchsen der Prüfplatte 47 beziehungsweise
durch Andrücken
der Kontaktelemente auf Umverdrahtungsstrukturen der Prüfplatte 47 wird
der Testsockel mit Leiterbahnen der Prüfplatte 47 verbunden
und es können an
die Prüfplatte 47 entsprechende
Testgeräte
angeschlossen werden.
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6 zeigt
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer
Testsockelhälfte 32 einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden
Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht
extra erörtert.
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Diese Testsockelhälfte weist insgesamt zwanzig
Modulbausteine 8 auf, die mit Hilfe der Zentrierbolzen 17 über Schraubverbindungen 19 gestapelt
und zusammengehalten werden können.
Die Kontaktplatte 15 ist im Bereich des Halteabschnitts 14 unterschiedlich
zur Ausführungsform
der 3 gestaltet. Der
Halteabschnitt 14 wird nämlich in dieser Ausführungsform
nicht durch Passöffnungen
im Halteabschnitt selbst in der strukturierten Aussparung 11 der
isolierenden Trägerplatte 10 gehalten, sondern
durch eine Arretierungsfahne 27 des Halteabschnitts 14,
die in eine angepasste Aussparung 28 der Trägerplatte 10 eingreift.
Die Trägerplatte 10 kann
aus Polyimid, Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen und/oder
einem Epoxidharz hergestellt sein, wobei zur Erhöhung ihrer Stabilität eine Verstärkung durch
keramische oder durch Glasfasern vorgesehen werden kann.
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Der Federabschnitt 13 der
Kontaktplatte ist wiederum ein Spiralfederbogen, der über den
starren Arm 44 mit dem Federkontakt 5 verbunden
ist. Die Materialstärke
D der Trägerplatte entspricht
der Materialstärke
der Modulbausteine 8 und liegt zwischen 0,3 und 1 mm. Im
Bereich der strukturierten Aussparung 11 ist die Trägerplatte
auf eine Materialstärke von
bis zu 0,05 mm abgearbeitet worden, um die Kontaktplatte 15 in
der Aussparung unterzubringen. Die minimale Materialstärke im Bereich
der Aussparung von 0,05 ist derart gewählt, dass noch eine sichere
Isolierung zu den benachbarten Kontaktplatten durch die Trägerplatte
gewährleistet
ist. Die in 6 gezeigte
Testsockelhälfte 32 mit
einem Stapel 31 aus Modulbausteinen 8 kann auch
als Testsockelviertel eingesetzt werden für Bauteile, die nicht nur an
zwei Seitenkanten Außenkontakte
aufweisen, sondern auf allen vier Kanten des elektronischen Bauteils
Außenkontakte
aufweisen.
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7 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testsockelhälfte 32 mit
Blick auf die Kontaktelemente 4 eines auf ein Eckstück 18 aufgelegten
Modulbausteins 8. Komponenten mit gleichen Funktionen wie
in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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Das Eckstück 18 weist zwei Zentrierbolzen 17 auf,
auf die der Modulbaustein 8 passgenau gesteckt werden kann.
Die aus dem Modulbaustein herausragenden Kontaktelemente 4 werden
durch den Halteabschnitt 14 gehalten und vor einem Verschieben
durch eine Arretierungsfahne 27, die passgenau in einer
Aussparung 28 angeordnet ist, fixiert. Während der
Halteabschnitt 14 somit lokal festgelegt ist, kann der
Federabschnitt 13, der aus einem Spiralbogen besteht, aufgrund
einer entsprechenden Spielpassung verformt werden. Durch diese Spielpassung des
Federabschnitts ist es möglich,
dass der nach außen
herausragende Federkontakt 5, auf den der Außenkontakt
des zu testenden elektronischen Bauteils mit inte grierter Schaltung
aufzulegen ist, federelastisch nachgibt. Die Restmaterialstärke d der
isolierende Trägerplatte 10 des
Modulbausteins 8 ist im Bereich der strukturierten Aussparungen 11 größer als
0,05 mm.
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8 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines Endstücks 18 einer
Testsockelhälfte 32 mit
Blick auf die Federkontakte von acht aufeinandergestapelten Modulbausteinen 8.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra
erörtert.
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Die 8 zeigt
eine dichte Packung von Modulbausteinen und damit eine dichte Packung
von Federkontakten 5, die um 0,2 bis 0,3 mm aus dem jeweiligen
Modulbaustein herausragen. Dieser herausragende Abschnitt entspricht
der Spielpassung, die der Kontaktabschnitt und der Federabschnitt
der Kontaktplatte 15 in der Aussparung 11 der
isolierenden Trägerplatte 10 aufweist.
Der Halteabschnitt ist ähnlich
geformt und fixiert durch eine Arretierungsfahne 27, wie
in den 7 und 6. Mit 8 wird die Flexibilität des erfindungsgemäßen Testsockels
gezeigt und die Stapelfähigkeit
der Modulbausteine 8 demonstriert. Die Federelemente können aus
Federbronze wie Berilliumbronze hergestellt sein, die sich als zuverlässiger Werkstoff
für dauerelastische
Einsätze
bewährt
hat. Um eine Kontaktgabe der Federkontakte 5 zu sichern,
ist die Oberfläche
der Federkontakte in dem Kontaktbereich zu den Außenkontakten
eines zu testenden Bauteiles mit einer Edelmetallbeschichtung versehen.
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9 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung mit einem Testsockel 3 für Funktions-Testserien von
Bauteilen
2 integrierter Schaltungen. Komponenten mit gleichen
Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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Die vierte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet
sich von den ersten drei Ausführungsformen
der Erfindung dadurch, dass die beiden Endstücke 18, die den Stapel 31 aus
Modulbausteinen 8 zusammenhalten, im zusammengebauten Zustand
in einen Gehäuserahmen 20 einsetzbar
sind, der zur Aufnahme der Endstücke 18 mit
den Modulbausteinen 8 eine Aussparung 21 in dem
Gehäuserahmen 20 aufweist.
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Ein weiterer Unterschied besteht
in der äußeren Kontur
der Modulbausteine 8. Während
die Oberseite des Modulbaustapels in den ersten drei Ausführungsformen
eine mittige Vertiefung aufweist, in der ein zu testendes Bauelement
platziert werden kann, ist in dieser vierten Ausführungsform
der Erfindung ein glatter oberer Rand vorgesehen, aus dem die Federkontakte 5 herausragen,
so dass ein zu testendes elektronisches Bauteil 2 nicht
in eine Mulde einzusetzen ist, sondern einfach flach auf den Testsockel
aufgesetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass eine schneller
Wechsel beim automatischen Platzieren der zu testenden Bauteile
bei Serienfunktionstest erfolgen kann und somit die Testkosten vermindert
werden.
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Ein weiterer Unterschied dieser vierten
Ausführungsform
der Erfindung gegenüber
den vorhergehenden Ausführungsformen
besteht darin, dass die Prüfplatte 47 beabstandet
von der Unterseite 51 des Stapels 31 von Modulbausteinen
angeordnet ist, wobei Abstandshalter 53 einen definierten
Abstand sichern. Mit diesem Abstand zwischen der Unterseite des
Testsockels und der Oberseite der Prüfplatte 47 wird gewährleistet,
dass der Testsockel 3, der mit extremen Temperaturen bei
Serientests in einer automatischen Testvorrichtung belastet wird,
thermisch von der Prüfplatte
entkoppelt ist. Die Vierkantstifte 49, wie sie in den vorhergehenden
drei Ausführungsformen
dargestellt werden, werden für
die vierte Ausführungsform,
die in 9 gezeigt wird, durch Teststifte 9 verlängert, so
dass sie einerseits den entstehenden Abstand durch die Abstandshalter 53 überbrücken können und
andererseits in den Steckbuchsen 35 der Prüfplatte 47 eingeführt werden
können.
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Weitere Details dieser vierten Ausführungsform
der Erfindung werden mit den 10 bis 14 erläutert.
Diese Figuren zeigen insbesondere Unterschiede in der Strukturierung
und Gestaltung der Kontaktplatten 15 und der Kontaktelemente 4,
die einmal in starrer Form als Stifte 9 ausgeführt sein können, wie
es in den 9 bis 12 gezeigt
ist, oder als Kontaktfeder 45, wie es in den 13 und 14 gezeigt
wird.
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10 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht von zwei Kontaktplatten
mit zwei Federkontakten 5 zum gemeinsamen Kontaktieren
und Verbinden eines einzelnen Außenkontaktes eines Bauteils
mit Teststiften 9 auf der Unterseite eines Testsockels.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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Bei dieser vierten Ausführungsform
der Erfindung sind zwei Kontaktplatten 15 derart benachbart
angebracht, dass sie mit ihren Federkontakten 5 gleichzeitig
einen Außenkontakt
eines elektronischen Bauteils kontaktieren können. Der Spiralbogen 29 des
Federabschnitts 13 wird im Halteabschnitt 14 von einer
parallel zur Unterkante des Testsockels angeordneten Arretie rungsfahne 27 gehalten.
Der Federabschnitt 12, der in seiner Ausrichtung durch
die Arretierungsfahne 27 gehalten wird, geht über in einen Kontaktabschnitt 12,
der nach außen
die Federkontakte 5 aufweist und innerhalb der Aussparung
einer Isolierplatte Federarme 44 aufweist, die einen größeren Querschnitt
besitzen als der Querschnitt der Spiralbogenteile des Federabschnitts.
Die Arretierungsfahne 27 liefert in der angepassten nicht
gezeigten Aussparung einer isolierenden Trägerplatte das Widerlager für den Federabschnitt
und gleichzeitig hält sie
den Halteabschnitt bereit, von dem aus Vierkantstifte 49 aus
der Unterseite des Testsockels herausragen und einen viereckigen
Querschnitt aufweisen. Zur Verlängerung
dieser viereckigen Querschnitte wird auf den Vierkantstift 49 eine
zylindrische Hülse 52 kraftschlüssig aufgepresst,
so dass der Teststift 9 den starren Vierkantstift 49 der
Arretierungsfahne 27 verlängert.
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Jede Arretierungsfahne 27 kann
in dieser Ausführungsform
der Erfindung sieben Vierkantstifte 49 aufweisen, wobei
in dieser Ausführungsform
nach 10 lediglich eine Position der
möglichen
sieben Positionen mit einem Vierkantstift 49 versehen ist. Und
die anderen 6 Vierkantstifte wahlweise entfernt sind.
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11 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Modulbausteins 8 mit
Kontaktplatte 15, wie sie in 10 gezeigt
wird, mit Teststiften 9 zu einer Prüfplatte 47. Komponenten
mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind wieder zwei
Kontaktplatten für
einen Außenkontakt 6 in
einer Außenkontaktposition 7 vor gesehen.
Der Außenkontakt 6 ist
hier mit zwei Federkontakten 5 von zwei voneinander isolierten
Kontaktplatten 15 versehen, so dass eine der Kontaktplatten
ein Testsignal zur Verfügung
stellt, während
die andere Kontaktplatte überprüft, ob das
Testsignal am Außenkontakt 6 ansteht.
Von den vier Vierkantkontakten 49, die jeder Kontaktplatte
dieses Ausführungsbeispiels
zur Verfügung
stehen, sind lediglich jeweils zwei durch Teststifte 9 verlängert, so
dass sie die Testbuchsen 35 der Prüfplatte 47 in einem
Abstand a von der Unterseite 51 des Testsockels 3 erreichen.
Dieser Abstand a dient der thermischen Entkopplung von Prüfplatte und
Unterkante Stecksockel. Die Unterseite des Testsockels 51 kann
zusätzlich
einen thermische Isolierschicht beispielsweise aus Styropor aufweisen. Umverdrahtungsleitungen 55 einer
Umverdrahtungsstruktur können
die Unterseite der Prüfplatte
bilden, um Signale an die Teststifte 9 heranzuführen.
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12 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Kontaktplatte. Komponenten
mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
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Die Kontaktplatte 15 hat
als Federabschnitt 13 ein S-förmiges Federelement. Dieses
S-förmige Federelement
kann kompakter als eine Federstange dargestellt werden und wird
von einer Arretierungsfahne 27 in Position in einer Aussparung
einer isolierenden Trägerplatte
gehalten. Die Kontaktelemente 4 sind in dieser Ausführungsform
der Erfindung Vierkantstifte 49, die in eine zylindrische
Hülse eines Teststiftes 9,
der in 10 gezeigt wird, eingeführt und
damit verlängert
werden kann. Derartige S-förmige
Federelemente werden vorzugsweise zur Kontaktierung der Unterseite
des zu testenden elektronischen Bauteils eingesetzt, um dadurch
den Isolati onswiderstand zwischen dem Bodenbereich eines elektronischen
Bauteils und den unterschiedlichen Außenkontakten festzustellen.
Dazu drückt
das S-förmige
Federelement mit seinem Federkontakt 5 gegen die Unterseite
des zu testenden elektronischen Bauteils.
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13 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht von zwei Kontaktplatten 15 zum
gemeinsamen Kontaktieren und Verbinden eines einzelnen Außenkontaktes
eines Bauteils mit Kontaktfedern 45 auf der Unterseite
eines Testsockels. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den
vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
und nicht extra erörtert.
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Die Kontaktfedern 45 ragen
aus der Unterseite eines Testsokkels heraus und sind in dieser Ausführungsform
der Erfindung als Spreizfedern 46 ausgebildet, die sich
von einer Arretierungsfahne 27 des Halteabschnitts 14 der
Kontaktplatte 15 erstrecken. Diese Kontaktfedern 45 können unmittelbar
auf eine Metallstruktur einer Prüfplatte 47 zur
Kontaktierung einer Umverdrahtungsstruktur 56 gepresst
werden.
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14 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Modulbausteins 8 mit
Kontaktplatten 15, wie sie in 13 gezeigt
werden, mit Kontaktfedern 45 zu einer Prüfplatte 47.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra
erörtert.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind wieder zwei
Kontaktplatten für
einen Außenkontakt 6 in
einer Außenkontaktposition 7 eines
zu testenden Bauteils 2 vorgesehen. Der Außenkontakt 6 ist
hier mit zwei Federkontakten 5 von zwei voneinander iso lierten Kontaktplatten 15 in
Kontakt, so dass eine der Kontaktplatten ein Testsignal zur Verfügung stellt,
während
die andere Kontaktplatte überprüft, ob das
Testsignal am Außenkontakt 6 ansteht.
Anstelle der in 11 gezeigten Vierkantkontakte
weist jede der Kontaktplatten 15 eine Kontaktfeder 45 auf,
die unmittelbar auf eine Umverdrahtungsleitung einer Prüfplatte 47 gepresst
wird, so dass sich die Signalwege verkürzen.
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- 1
- Testvorrichtung
- 2
- Bauteil
- 3
- Testsockel
- 4
- Kontaktelement
- 5
- Federkontakt
- 6
- Außenkontakte
eines Schaltungstyps
- 7
- Außenkontaktposition
- 8
- Modulbaustein
- 9
- Teststift
- 10
- isolierende
Trägerplatte
- 11
- strukturierte
Aussparung
- 12
- Kontaktabschnitt
- 13
- Federabschnitt
- 14
- Halteabschnitt
- 15
- Kontaktplatte
- 16
- Passöffnungen
- 17
- Zentrierbolzen
- 18
- Endstücke
- 19
- Schraubverbindung
- 20
- Gehäuserahmen
- 21
- Aussparung
im Gehäuserahmen
- 22
- Rahmen
- 23
- Schwenkvorrichtung
- 24
- Schnappvorrichtung
- 25
- Passöffnung im
Halteabschnitt
- 26
- Vorsprung
- 27
- Arretierungsfahne
- 28
- angepasste
Aussparung
- 29
- Spiralbogen
- 30
- Federspange
- 31
- Stapel
- 32
- Testsockelhälfte
- 33
- Grundplatte
- 34
- Passschraube
durch Eckstücke
- 35
- Steckbuchsen
- 36
- Klinke
- 37
- Bedienelement
- 38
- Einsatz
- 39
- Führungsrahmen
- 40
- Achse
- 41
- Isolationswiderstands-Testblock
- 42
- Zentrierbolzen –
- 43
- Zentrierbohrung
- 44
- Arm
- 45
- Kontaktfeder
auf der Unterseite des Testsockels als Kon
-
- taktelement
- 46
- Spreizfeder
auf der Unterseite des Testsockels
- 47
- Prüfplatte
- 48
- Oberseite
des Testsockels
- 49
- Vierkantstift
- 50
- S-förmiges Federelement
- 51
- Unterseite
des Testsockels
- 52
- zylindrische
Hülse
- 53
- Abstandshalter
- 54
- thermische
Isolationsschicht
- 55
- Umverdrahtungsleitung
- 56
- Umverdrahtungsstruktur
- 181,
-
- 182,
-
- 183,
-
- 184
- Endstücke
- 321,
-
- 322
- Testsockelhälften
- 341,
-
- 342,
-
- 343,
-
- 344
- Passschrauben
- a
- Abstand
zwischen Testsockel und Prüfplatte
- s
- Materialstärke der
Kontaktplatte
- D
- Materialstärke des
Modulbauteils
- d
- Materialstärke der
Trägerplatte
im Bereich der Ausspa
-
- rungen