DE10260238A1

DE10260238A1 - Adapter zum Testen von Leiterplatten

Info

Publication number: DE10260238A1
Application number: DE10260238A
Authority: DE
Inventors: Manfred Prokopp; Viktor Romanov
Original assignee: ATG Test Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ATG Luther and Maelzer GmbH
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: AU2003292115A1; CN1714294A; TW200413740A; TWI234002B; WO2004059329A1; KR100638330B1; JP2006510026A; KR20050091013A; DE10260238B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Testen einer Leiteranordnung, insbesondere zum Testen eines Chip-Carriers. Eine solche Leiteranordnung weist an einer Seite Kontaktelemente auf, die nicht mit hoher Dichte angeordnet sind und einen Mindestabstand von z. B. 0,5 mm besitzen. Der Adapter besitzt zumindest ein Kontaktfeld mit jeweils einem Satz Kontaktelemente, wobei mit den Kontaktelementen des Kontaktfeldes eine Leiteranordnung an den nicht sehr dicht ausgebildeten Kontaktstellen kontaktierbar ist. Die Kontaktelemente dieses Kontaktfeldes sind mit jeweils einem Kontaktelement dieses oder eines anderen Kontaktfeldes elektrisch verbunden, so dass die Leiterbahnen zwei Leiteranordnungen elektrisch miteinander verbunden sind und gleichzeitig getestet werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Testen einer Leiteranordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Adapter zum Testen von Leiterplatten und anderen im wesentlichen etwa plattenförmige, unbestückte Leiteranordnungen. Derartige Leiteranordnungen sind z.B. Chip-Carrier, die eine Chipseite aufweisen, an welcher Kontaktstellen zum Verbinden mit einem integrierten Schaltkreis vorgesehen sind, und eine Anbindungsseite aufweisen, an welcher größere Kontaktstellen zum Anbinden an eine weitere Leiteranordnung vorgesehen sind. Diese Kontaktstellen auf der Anbindungsseite können in einem regelmäßigen Raster angeordnet sein.
Bekannte Vorrichtungen zum Prüfen von unbestückten Leiterplatten können grundsätzlich in zwei Gruppen eingeteilt werden. Zur ersten Gruppe gehören die Vorrichtungen mit Adapter, sogenannte Paralleltester, bei welchen alle Kontaktpunkte einer Leiterplatte gleichzeitig mittels des Adapters kontaktiert werden. Die zweite Gruppe umfasst die sogenannten Fingertester. Das sind Vorrichtungen, die mit zwei oder mehreren Prüffingern die einzelnen Kontaktpunkte sequentiell abtasten.
Prüfvorrichtungen mit Adapter gehen bspw. aus der DE 42 37 591 A1 , der DE 44 06 538 A1 , der DE 43 23 276 A , der EP 215 146 B1 und der DE 38 38 413 A1 hervor.
Derartige Adapter dienen grundsätzlich dazu, die ungleichmäßige Konfiguration der Kontaktpunkte der zu testenden Leiterplatte an das vorgegebene Grundraster der elektrischen Prüfvorrichtung anzupassen. Bei modernen, zu testenden Leiterplatten sind die Kontaktpunkte nicht mehr in einem gleichmäßigen Raster angeordnet, weshalb die die Verbindung zwischen dem Kontaktraster und den Kontaktpunkten herstellenden Kontaktnadeln im Adapter mit einer Schrägstellung bzw. Auslenkung angeordnet sind oder ein sogenannter Translator vorgesehen ist, der das gleichmäßige Kontaktraster in die ungleichmäßige Konfiguration der Kontaktpunkte "übersetzt". Diese Adapter werden deshalb auch als Rasteranpassungsadapter bezeichnet.
Unabhängig von der Art der Vorrichtung werden die einzelnen Leiterbahnen unbestückter Leiterplatten auf Unterbrechungen in den Leiterbahnen ("Unterbrechungstest") und auf elektrische Verbindungen zu anderen Leiterbahnen("Kurzschlusstest") getestet. Der Kurzschlusstest kann sowohl die Detektion von niederohmigen als auch von hochohmigen Verbindungen umfassen.
Sowohl für den Unterbrechungstest als auch für den Kurzschlusstest sind unterschiedliche Messverfahren bekannt. Hierbei wird jede Leiterbahn auf einen Kurzschluss bzw. jeder Zweig einer Leiterbahn auf eine Unterbrechung untersucht, so dass bei modernen Leiterplatten mit einer Vielzahl von Leiterbahnen eine entsprechend hohe Anzahl einzelner Messvorgänge durchgeführt werden muss.
Aus der EP 0 508 062 B1 geht ein Verfahren zum Prüfen von Leiterplatten hervor, bei dem die zu untersuchende Leiterplatte mit einem inhomogenen elektrischen Feld beaufschlagt wird, wobei ein auf Grund des inhomogenen elektrischen Feldes sich bildendes elektrisches Potenzial von einer Messsonde an einen Kontaktpunkt abgenommen wird und das Potenzial mit dem Potenzial anderer Prüfpunkte und/oder mit einer Referenz verglichen wird. Dieses Verfahren wird als Feldmessung bezeichnet.
Eine Weiterentwicklung dieser Feldmessung ist in der EP 0 772 054 A2 beschrieben. Bei dieser Weiterbildung der Feldmessung werden beim Testen einer ersten Leiterplatte mittels Feldmessungen die einzelnen Leiterbahnen auf Kurzschluss und mittels Widerstandsmessungen der einzelnen Leiterbahnen auf Unterbrechung getestet. Aus den sich hieraus ergebenden Messwerten werden komplexe Leitwerte berechnet, die als Referenzleitwerte zum Testen weiterer Leiterplatten verwendet werden. Durch Verwendung dieser Referenzleitwerte beim Testen weiterer Leiterplatten können mittels einer Feldmessung die einzelnen Leiterbahnen sowohl auf Kurzschlüsse als auch auf Unterbrechungen getestet werden.
Der EP 0 508 062 B1 entspricht die US 5,268,645 und der EP 0 772 054 A2 entspricht die US 5,903,160 . Auf die Offenbarung dieser Dokumente wird vollinhaltlich Bezug genommen und diese wird in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
Aus der DE 197 00 505 A1 geht ein Verfahren zur Prüfung von Leiterplatten hervor, bei dem mehrere Power-Netze und/oder Ground-Netze einer Leiterplatte kurzgeschlossen und Signalnetze mit einer hohen Prüfspannung gegenüber diesem Zusammenschluss von Netzen auf Kurzschluss getestet werden. Hierbei wird zunächst der Zusammenschluss von Netzen auf ein hohes Potential gelegt und dann die einzelnen Signalnetze gegenüber diesen Zusammenschluss getestet. Hierdurch kann die Anzahl der aufgrund der hohen Spannungen sehr zeitintensiven Tests drastisch verringert werden, denn die Signalnetze müssen nicht gegen jedes Power- bzw. Ground-Netz einzeln getestet werden.
Beim Testen von sogenannten Chip-Carriern werden spezielle Anforderungen an die Testvorrichtung gestellt. Chip-Carrier sind kleine Leiterplatten oder Leiteranordnung, die auf einer Seite, der Chip-Seite, Kontaktpunkte besitzen, an welchen ein oder mehrere integrierte Schaltkreise ohne Gehäuse unmittelbar angebunden und mittels Bonden mit den Kontaktpunkten des Chip-Carriers elektrisch verbunden werden können. Die Kontaktpunkte auf der Chipseite sind mittels Leiterbahnen mit jeweils einem korrespondierenden Kontaktpunkt auf der gegenüberliegenden Seite des Chip-Carriers, der Anbindungsseite, elektrisch verbunden. Die Chip-Carrier können eine räumlichen Struktur (siehe z.B. US 5,006,963 ) aufweisen.
Die Kontaktstellen auf der Chipseite sind in der Regel sehr dicht nebeneinander angeordnet und klein ausgebildet. In der Fachsprache wird dies als „high-pitch" be zeichnet. Die Kontaktstellen an der Anbindungsseite sind üblicherweise größer und in der Regel in einem Raster angeordnet. Typischerweise ist ein BGA-Raster (Ball Grid Array-Raster) vorgesehen.. Derartige Chip-Carrier sind zum Beispiel in MC²M^® BGA Type Multi-Chip-Module beschrieben. Diese Veröffentlichung ist im Internet unter www.valtronic.ch erhältlich. Weitere Chip-Carrier sind zum Beispiel in der US 5,066,963 offenbart.
Die Kontaktpunkte auf der Chipseite der Chip-Carrier sind derart fein ausgebildet und eng nebeneinander angeordnet, dass sie mit üblichen Adaptern nicht kontaktierbar sind. Deshalb ist es nicht möglich, derartige Chip-Carrier mit einem Paralleltester zu testen. Chip-Carrier sind Massenprodukte, die in sehr hohen Stückzahlen hergestellt werden. Mit herkömmlichen Fingertestern könnten die Kontaktpunkte der Chipseite kontaktiert werden. Ein Test mit herkömmlichen Fingertestern ist wirtschaftlich nicht rentabel, da das sequentielle Abtasten aller Kontaktpunkte beim Test des Chip-Carriers zu viel Zeit in Anspruch nimmt. Zum Testen von Chip-Carriern sind deshalb spezielle Testvorrichtungen entwickelt worden, die zum Kontaktieren der Anbindungsseite einen Adapter aufweisen, dessen Kontaktelemente entsprechend den Kontaktstellen des Chip-Carriers auf der Anbindungsseite angeordnet sind. Üblicherweise sind die Kontaktelemente des Adapters in einem vorbestimmten Raster, insbesondere einem BGA-Raster angeordnet. Die Chipseite der Chip-Carrier wird hingegen mittels frei verfahrbarer Kontaktfinger kontaktiert. Die Vorrichtungen zum Testen von Chip-Carriern sind somit kombinierte Parallel-/Fingertester. Mit dieser Vorrichtung kann ein hoher Durchsatz beim Testen von Chip-Carriern erzielt werden. Diese Spezialvorrichtungen sind jedoch sehr teuer, da sowohl eine einem Paralleltester entsprechende Auswerteelektronik als auch eine einem Fingertester entsprechende Auswerteelektronik vorzusehen ist und die Testvorrichtung nur für sehr spezielle Leiteranordnungen, nämlich Chip-Carrier, verwendbar ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einfache, kostengünstige Mittel vorzusehen, mit welchen unbestückte Leiteranordnungen, die Chip-Carrier sind oder ähnlich zu diesen ausgebildet sind, sehr schnell mit einer herkömmlichen Testvorrichtung getestet werden können.
Die Aufgabe wird durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Adapter zum Testen einer oder mehrerer Leiteranordnungen mit mehreren Leiterbahnen in einem Fingertester, wobei die Leiteranordnungen eine Seite aufweisen, an welcher Kontaktstellen vorgesehen sind, die um mindestens einen vorbestimmten Abstand von der nächsten benachbarten Kontaktstelle beabstandet sind, so dass diese Seite der Leiteranordnung mittels eines Adapters kontaktierbar ist, umfasst:

– zumindest ein Kontaktfeld mit einem Satz Kontaktelemente, wobei die Kontaktelemente des Kontaktfeldes in einer den Kontaktstellen der Leiteranordnung entsprechenden Anordnung angeordnet sind, wobei
– Kontaktelemente des Kontaktfeldes mit jeweils einem weiteren Kontaktelement derart elektrisch verbunden sind, dass die Leiterbahnen der Leiteranordnungen) zu je einem Testnetz zusammengeschlossen sind, die auf der bzw. den nicht mit dem Adapter kontaktierten Seite(n) der Leiteranordnungen) zumindest eine Kontaktstelle aufweisen.

Mit der Erfindung wird somit ein Adapter geschaffen, mit welchem Leiteranordnungen auf einer Seite kontaktiert werden, wobei die Leiterbahnen der Leiteranordnungen mit einer oder mehreren weiteren Leiterbahnen dieser oder einer weiteren Leiteranordnung elektrisch verbunden werden. Die hierbei entstehenden Testnetze weisen zumindest eine Kontaktstelle auf der nicht mit dem Adapter kontaktierten Seite der Leiteranordnung auf, so dass diese Testnetze mittels eines Testfingers eines Fingertesters kontaktierbar sind. Alle zu testenden Leiterbahnen sind Teil eines auf der nicht mit dem Adapter kontaktierbaren Seite der Leiteranordnung kontaktierbaren Testnetzes.
Dieses System aus Adapter und einer oder mehrerer Leiteranordnungen kann in einem Fingertester angeordnet werden und die Testnetze können abgetastet werden. Dadurch, dass über dem Adapter mehrere Leiterbahnen zu Testnetzen zusammengeschlossen sind, werden bei den einzelnen Messvorgängen jeweils mehrere Leiter bahnen gleichzeitig getestet, wodurch die Testgeschwindigkeit gegenüber einem herkömmlichen Test im Fingertester erheblich gesteigert wird.
Da aber der Adapter selbst nicht unmittelbar mit einer Auswerteelektronik verbunden ist, so wie es bei herkömmlichen Paralleltestern der Fall ist, kann er einfach und kostengünstig hergestellt werden. Dies gilt insbesondere, wenn an die Kontaktstellen der Leiteranordnung in einem vorgegebenen, vorzugsweise standardisierten Raster angeordnet sind. Für derartige Leiteranordnungen können unter bestimmten Voraussetzungen sogar standardisierte Adapter verwendet werden, die nicht speziell für die Leiteranordnung konstruiert werden müssen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterbahnen der Leiteranordnungen) derart über den Adapter elektrisch miteinander verbunden, dass die Testnetze zumindest zwei Kontaktstellen auf der bzw. den nicht mit dem Adapter kontaktierten Seiten der Leiteranordnungen) aufweisen. Das Vorsehen mindestens zweier Kontaktstellen in einem Testnetz erlaubt einen Unterbrechungstest des Testnetzes mittels einer Widerstandsmessung. Manche Hersteller von Leiteranordnungen fordern, dass die Leiterbahnen der Leiteranordnungen auf Unterbrechungen mittels einer Widerstandsmessung getestet werden, da sie der Auffassung sind, dass eine derartige Widerstandsmessung bei hochohmigen Unterbrechungen am zuverlässigsten sei.
Mit einem derart ausgestalteten Adapter können somit die Leiterbahnen der Leiteranordnung schnell und einfach in einem Fingertester auf Unterbrechungen mittels einer Widerstandsmessung getestet werden.
Der erfindungsgemäße Adapter erlaubt zudem das Testen von Leiteranordnungen, die auf zwei Seiten Kontaktstellen aufweisen, in einem einseitigen Fingertester. Mit dem erfindungsgemäßen Adapter kann somit der Anwendungsbereich herkömmlicher einseitiger Fingertester auf Leiteranordnungen, die auf zwei Seiten Kontaktstellen aufweisen, erweitert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Adapter können Leiterbahnen unterschiedlicher Leiteranordnungen elektrisch zu einem Testnetz miteinander verbunden werden. Es ist auch möglich, auf einem Adapter mehrere Leiteran ordnungen vorzusehen, wobei Leiterbahnen innerhalb einer einzelnen Leiteranordnung über den Adapter elektrisch miteinander verbunden sind und Leiterbahnen unterschiedlicher Leiteranordnungen mittels des Adapters zu einem Testnetz miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise werden viele Leiterbahnen zu wenigen Testnetzen, Idealerweise lediglich zwei Testnetzen, mittels des Adapters elektrisch miteinander verbunden. Hierbei wird zweckmäßigerweise das sogenannte Shielded Adjacency-Kriterium berücksichtigt, d.h. dass lediglich Leiterbahnen zu einem Testnetz miteinander mittels des Adapters verbunden werden, die aufgrund ihrer Lage in der Leiteranordnung mit den weiteren Leiterbahnen des jeweiligen Testnetzes keinen Kurzschluss bilden können, da dazwischen eine weitere Leiterbahn angeordnet ist, die nicht Bestandteil dieses Testnetzes ist, oder eine Grenzschicht zu einer anderen Lage in der Leiteranordnung ausgebildet ist. Das Verknüpfen der Leiterbahnen zu wenigen Testnetzen erlaubt die Messungen zur Untersuchung auf Kurzschluss auf einige wenige Messvorgänge zu reduzieren, wobei hier lediglich die einzelnen Testnetze gegeneinander gemessen werden müssen.
Zudem erlaubt das Vorsehen weniger Testnetze die Verwendung von hohen Testspannungen ohne erhebliche Zeiteinbuße, da aufgrund der wenigen Testnetze die erhöhte Spannung lediglich wenige Male aufgebaut werden muss. Dieses Prinzip ist in der DE 197 00 505 A1 beschrieben.
Wird insbesondere das Feldmessverfahren verwendet, können die Testnetze mit einem einzigen Testabgriff auf Kurzschluss und falls entsprechende Referenzleitwerte vorhanden sind, sogar auf Unterbrechung getestet werden.
Diese Testmessungen können mit einem bekannten Fingertester ausgeführt werden, wobei der Durchsatz nicht geringer als bei den speziell zum Testen von Chip-Carriern ausgebildeten Testvorrichtungen ist. Bei Einsatz der Feldmessung kann der Durchsatz sogar gesteigert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen schematisch:
1 zwei Chip-Carrier in perspektivischer Ansicht mit Blick auf die Chipseite bzw. die Anbindungsseite,
2 die Chip-Carrier aus 1, wobei lediglich die Kontaktstellen, Leiterbahnen und Durchkontaktierungen sowie die Randbegrenzungen dargestellt sind,
3 einen erfindungsgemäßen Adapter mit den Chip-Carriern aus 1 und 2,
4 eine Anordnung der Kontaktstifte des Adapters aus 3 zusammen mit den Chip-Carriern,
5 einen weiteren erfindungsgemäßen Adapter in perspektivischer Ansicht,
6 den Adapter aus 5, wobei einzelne Leiterbahnen des Adapters dargestellt sind, in einer Draufsicht,
7 einen Fingertester, in dem ein erfindungsgemäßer Adapter eingesetzt ist,
8 einen weiteren erfindungsgemäßen Adapter in der Draufsicht,
9 grob vereinfacht die Anordnung von miteinander verknüpften Leiterbahnen eines Chip-Carriers, und
10 einen Adapter mit darauf fixierten Chip-Carriern in perspektivischer Ansicht.
Ein erfindungsgemäßer Adapter 1 zum Testen von vier Chip-Carrier 2 ist in 3 schematisch perspektivisch dargestellt. Der Adapter weist einen Adapterkörper 3 auf, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kunststoffplatte aus einem nichtelektrisch leitenden Material ist. In den Adapterkörper 3 sind mehrere Durchgangsbohrungen 4 zum Aufnehmen jeweils eines Kontaktstiftes 5 eingebracht. Die Durchgangsbohrungen sind in Form von zwei Matrizen mit jeweils 10 × 10 Durchgangsbohrungen 4 angeordnet. Der Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Durchgangsbohrungen 4 beträgt jeweils 0,5–1 mm. Die Durchgangsbohrungen 4 sind somit in einem regelmäßigen, quadratischen Raster ausgebildet, das einem Ball Grid Array (BGA) entspricht.
Die Kontaktstifte 5 weisen an ihren beiden Enden jeweils eine Prüfspitze 6, 7 auf. Zur einfachen zeichnerischen Darstellung sind in 3 die Kontaktstifte 5 ein großes Stück aus der Durchgangsbohrung 4 vorstehend gezeichnet. In einem konkreten Ausführungsbeispiel stehen die Kontaktstifte 5 mit ihren Prüfspitzen 6, 7 lediglich wenige Zehntel mm an der oberen bzw. unteren Oberfläche 8, 9 des Adapterkörpers 3 hervor. Die Kontaktstifte 5 sind vorzugsweise sogenannte Federkontaktstifte, die mit einem Federelement ausgebildet sind, so dass die Kontaktstifte 5 elastisch federnd zusammendrückbar sind. Vorzugsweise sind die Kontaktstifte mit einem Reibschlussmittel etwa im Bereich ihrer Längsmitte versehen, das sicherstellt, dass die Kontaktstifte 5 nicht aus den Durchgangsbohrungen 4 herausfallen.
Die Prüfspitzen 6 bzw. 7 einer Matrix von Kontaktstiften 5 im Bereich einer der beiden Oberflächen 8, 9 des Adapterkörpers 3 bilden jeweils ein Kontaktfeld 17, 18 zum Kontaktieren eines Chip-Carriers 2.
Ein solcher Chip-Carrier 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine kleine Leiterplatte, die eine Chipseite 10 und eine Anbindungsseite 11 aufweist (1, 2). Auf der Chipseite 10 sind kleine Kontaktpads 12 ausgebildet, die in der Draufsicht einen Kranz aus vier bogenförmigen Segmenten 13 bilden. Diese Kontaktpads 12 dienen zum Bonden von integrierten Schaltungen (nicht dargestellt). Von einigen dieser Kontaktpads 12 führen Leiterbahnen 14 zur Durchkontaktierung 15. Üblicherweise sind alle oder zumindest fast alle Kontaktpads 12 mit einer Leiterbahn 14 zu einer Durchkontaktierung 15 verbunden. Zur einfacheren zeichnerischen Darstellung sind in den 1–4 lediglich wenige Leiterbahnen 14 dargestellt. Diese Durchkontaktierungen 15 sind in dem Raster des Ball Grid Arrays auf dem Chip-Carrier 2 ausgebildet und erstrecken sich von der Chipseite 10 jeweils bis zur Anbindungsseite 11. Auf der Anbindungsseite 11 bilden die Durchkontaktierungen 15 jeweils eine Kontaktstelle 16. Die Durchkontaktierungen 15 sind Bohrungen mit einem Durchmesser von z.B. < 0,1 mm, die vollständig mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet oder ausgefüllt sind. Im Bereich der Kontaktstellen 16 bildet das elektrisch leitende Material ein Kontaktpad 16. Der Durchmesser des Kontaktpads 16 ist wesentlich größer als die Länge oder Breite der Kontaktpads 12 auf der Chipseite 10 und beträgt z.B. 0,5 mm. Die Kontaktstellen 16 sind in dem oben erläuterten regelmäßigen Raster (BGA-Raster) angeordnet, so dass sie im Vergleich zu den Kontaktpads 12 der Chipseite 10 sehr weit voneinander beabstandet sind und deshalb wesentlich einfacher mit einem Adapter kontaktierbar sind.
Chip-Carrier sind wegen der hohen Kontaktpunktdichte auf der Chipseite in der Regel aus einer mehrlagigen Leiterplatte ausgebildet. Deshalb erstrecken sich bei einem solchen Chip-Carrier die Durchkontaktierungen nicht immer durch den gesamten Chip-Carrier. Die 1–4 sind diesbezüglich schematisch vereinfacht.
Typisch für Chip-Carrier ist, dass alle oder zumindest die meisten Leiterbahnen von der Chipseite zur Anbindungsseite geführt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Verbindung von der Chipseite zur Anbindungsseite mittels der Durchkontaktierung bewerkstelligt. Lediglich bei komplexen Chip-Carriern sind Leiterbahnen vorgesehen, die nur zwei Kontaktpunkte auf der Chipseite miteinander verbinden und nicht zur Anbindungsseite geführt sind. Die Anzahl solcher Leiterbahnen sind jedoch gering im Vergleich zu denen, die von der Chipseite zur Anbindungsseite geführt sind.
Zum Testen eine solchen Chip-Carriers 2 wird dieser mit seinen Kontaktstellen 16 auf einen Satz Prüfspitzen 6 gesetzt, die jeweils ein Kontaktfeld 17 bilden. Ein weiterer Chip-Carrier 2 wird mit seinen Kontaktstellen 16 auf die Prüfspitzen 7 gesetzt, die ein weiteres Kontaktfeld 18 bilden. Die Prüfspitzen 6, 7 der Kontaktfelder 17, 18 sind ü ber die Kontaktstifte 5 paarweise elektrisch miteinander verbunden, so dass die Kontaktstellen 16 der beiden Chip-Carrier 2 paarweise elektrisch miteinander verbunden sind (4).
Auf dem Adapter 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels können zwei Paar Chip-Carrier 2 angeordnet werden, wobei die Kontaktstellen 16 der jeweils gegenüberliegenden Chip-Carrier 2 paarweise elektrisch miteinander verbunden sein.
Der Adapter 1 und die Chip-Carrier 2 werden zum Testen in einem Fingertester 20 angeordnet (7). Ein solcher Fingertester 20 weist mehrere Testfinger 21 auf, in welche jeweils eine Prüfelektrode 22 integriert ist. Die Testfinger 21 können parallel zu der oberen bzw. unteren Oberfläche des Adapters mit Hilfe der parallel zu den Oberflächen der Chip-Carrier 2 verfahren werden, so dass die Elektroden mit den Kontaktpads 12 der Chip-Carrier 2 kontaktiert werden können. Ein solcher Fingertester weist beispielsweise 16 Testfinger 21 auf, wobei acht oberhalb und acht unterhalb des Adapters 1 angeordnet sind, um die auf beiden Seiten des Adapters 1 angeordneten Chip-Carrier 2 kontaktieren zu können. Die Testfinger 21 sind jeweils an einem Schlitten 23 befestigt, der in einer Ebene parallel zu den Oberflächen des Adapters 1 verfahren werden kann. Die Schlitten 23 sind jeweils mit einem vertikal ausgerichteten Stellzylinder 24 versehen, mit dem die Testfinger 21 um die vertikale Achse gedreht werden können. Ferner ist in den Testfinger 21 eine Bewegungseinrichtung integriert, mit der die Testfinger 21 senkrecht zur Oberfläche der Chip-Carrier 2 bewegbar sind, um mit den Prüfelektroden 22 die Kontaktpads 12 zu kontaktieren.
Durch das paarweise Verbinden der Kontaktstellen 16 mittels des Adapters 1 werden z.B. jeweils zwei Leiterbahnen 25 von zwei Chip-Carriern 2 elektrisch miteinander verbunden und bilden zusammen mit der elektrischen Verbindung des Adapters, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel (3, 4) aus einem der Kontaktstifte 5 besteht, ein Testnetz. Die Enden eines solchen Testnetzes werden jeweils von einem Kontaktpad 12 gebildet. Da die Leiterbahnen 25 der Chip-Carrier in der Regel nicht verzweigt sind, weist ein solches Testnetz üblicherweise lediglich zwei Enden auf. Diese beiden Enden bzw. die entsprechenden Kontaktpads 12 können gleichzeitig mit jeweils einer Prüfelektrode 22 kontaktiert werden. Wird mittels der Prüfelektroden 22 ein Messstrom an das Testnetz angelegt und der Widerstand des Testnetzes ermittelt, so kann hieraus geschlossen werden, ob die beiden Leiterbahnen 25 der beiden Chip-Carrier 2 eine Unterbrechung aufweisen. Dies stellt eine herkömmliche Widerstandsmessung zum Testen auf eine Unterbrechung dar. Durch das Koppeln zweier Chip-Carrier mittels des Adapters können somit mit einer einzigen Messung auf beiden Chip-Carriern jeweils eine Leiterbahn 25 und somit zwei Leiterbahnen 25 gleichzeitig auf Unterbrechung getestet werden.
Beim Testen auf Kurzschlüsse mittels einer Widerstandsmessung werden jeweils benachbarte Testnetze mit einer Prüfelektrode 22 kontaktiert und der Widerstand zwischen diesen beiden benachbarten Testnetzen gemessen. Auch hierbei werden jeweils zwei Paar Leiterbahnen 25 gleichzeitig getestet.
Mit dem erfindungsgemäßen Adapter 1 können somit in einem herkömmlichen Fingertester Chip-Carrier getestet werden, wobei in einem Testdurchgang gleichzeitig mindestens zwei Chip-Carrier getestet werden. Der Durchsatz an zu testenden Chip-Carriern entspricht dem der eingangs erläuterten speziellen Testvorrichtung, die sowohl einen Adapter als auch Testfinger aufweisen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Adapters ist in den 5 und 6 gezeigt. Dieser Adapter 1 weist als Adapterkörper 3 eine mehrlagige Leiterplatte auf. An der Oberfläche des Adapterkörpers 3 sind als Kontaktelemente anstelle der oben beschriebenen Prüfspitzen 6, 7 Kontaktnoppen 26, 27 angeordnet, die aus einem elektrisch leitenden Gummimaterial ausgebildet sind. Diese Kontaktnoppen 26, 27 bilden wiederum zwei Kontaktfelder 17, 18, wobei die Kontaktnoppen 26, 27 innerhalb eines Kontaktfeldes jeweils in der zu den Kontaktstellen 16 eines zu testenden Chip-Carriers 2 korrespondierenden Anordnung positioniert sind, so dass mit jeder Kontaktnoppe 26 jeweils eine Kontaktstelle 16 kontaktierbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kontaktnoppen 26, 27 der beiden Kontaktfeldern 17, 18 in einer einem BGA entsprechenden Matrixanordnung angeordnet.
Die Kontaktnoppen 26 des Kontaktfeldes 17 sind paarweise mit den Kontaktnoppen 27 des Kontaktfeldes 18, d.h. in der gleichen Reihe und gleichen Spalte der Matrix über elektrische Leiterbahnen 28 verbunden. Vorzugsweise sind jeweils die Kontaktnoppen, die in dem jeweiligen Kontaktfeld 17, 18 an der gleichen Position vorgesehen sind – z.B. jeweils unten links in 6 – miteinander elektrisch verbunden. Eine derartige paarweise Verknüpfung der Kontaktelemente der Kontaktfelder 17, 18 bewirkt, dass wenn zwei gleiche Chip-Carrier mit gleicher Ausrichtung auf die Kontaktfelder 17, 18 aufgesetzt werden, jeweils die gleichen Typen von Leiterbahnen 14 der Chip-Carrier elektrisch miteinander verbunden sind, wodurch sich der Testalgorythmus wesentlich vereinfacht, da jeweils die gleichen Typen von Leiterbahnen 14 zusammen getestet werden, d.h., dass jeweils die korrespondierenden Kontaktpads 12 der Chip-Carrier 2 zu kontaktieren sind, um z.B. einen Unterbrechungstest durchzuführen.
Neben den Leiterbahnen 28 zum paarweisen Verknüpfen der Kontaktelemente der Kontaktfelder 17, 18 weist dieser Adapter eine oder mehrere Leiterbahnen 29 auf (6), die als Antenne(n) für das Feldmessverfahren dient. Das Feldmessverfahren ist in der EP 508 062 B1 und EP 772 054 A2 im Detail beschrieben. Hierzu wird mittels der Antenne 28 ein inhomogenes elektrisches Feld erzeugt und dann mittels der Testfinger 21 von jedem Testnetz das sich an dem Testnetz einstellende elektrische Potenzial abgegriffen. Durch den Vergleich mit dem Potenzial eines anderen Testnetzes und/oder mit einer Referenz kann ermittelt werden, ob am Testnetz ein Kurzschluss vorliegt. Diese Feldmessung erlaubt somit mit lediglich einem Messabgriff an einem Testnetz die Überprüfung auf Kurzschluss dieses Testnetzes.
Liegen für die einzelnen Testnetze als Referenzen komplexe Leitwerte vor, so können gemäß den Verfahren nach der EP 0 772 054 A2 auch Unterbrechungen mittels dieses Feldmessverfahrens ermittelt werden, wobei lediglich ein einziger Testabgriff am Testnetz notwendig ist.
Da die Testnetze jeweils mindestens zwei Leiterbahnen zweier Chip-Carrier 2 umfassen, werden bei einer einzigen Messung gleichzeitig mindestens zwei Leiterbahnen getestet. Da mit dem Feldmessverfahren lediglich ein einziger Abgriff zum Testen auf Unterbrechung und/oder Kurzschlüssen notwendig ist, werden mit jedem Testabgriff gleichzeitig mehrere Leiterbahnen getestet. Hierdurch wird der Durchsatz an zu testenden Chip-Carriern 2 selbst im Vergleich zu den bekannten Spezialvorrichtungen zum Testen von Chip-Carriern wesentlich gesteigert.
Der erfindungsgemäße Adapter ist oben anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, bei welchen jeweils die Kontaktelemente der Kontaktfelder 17, 18 paarweise miteinander verbunden sind. Bei aus Leiterplatten ausgebildeten Chip-Carriern ist es üblich, in der Herstellung mehrere Chip-Carrier auf einer Leiterplatte vorzusehen, die jeweils einen sogenannten Nutzen darstellen. Es können auf einer Leiterplatte z.B. fünf oder zehn derartiger Nutzen vorgesehen sein. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, einen Adapter vorzusehen, bei welchem jeweils jedem Nutzen ein Kontaktfeld zugeordnet ist und die korrespondierenden Kontaktelemente der einzelnen Kontaktfelder alle miteinander in der oben beschriebenen Weise elektrisch verbunden sind. Da Leiterplattenhersteller oftmals eine Widerstandsmessung zum Testen auf Unterbrechung fordern, wird in der Praxis das bevorzugteste Verfahren eine Widerstandsmessung zum Messen der Unterbrechungen und eine Feldmessung zum Messen auf Kurzschlüsse sein. Zur Messung auf Unterbrechung müssen alle Endpunkte der Testnetze zumindest einmal kontaktiert werden und zum Messen auf Kurzschlüsse muss jedes Testnetz lediglich ein einziges mal kontaktiert werden, womit eine Vielzahl von Leiterbahnen auf den einzelnen Nutzen bzw. Chip-Carriern gleichzeitig getestet werden können.
8 zeigt einen weiteren Adapter, der ähnlich wie der in 5 und 6 gezeigte Adapter ausgebildet ist. Dieser Adapter 1 weist als Adapterkörper 3 eine Leiterplatte auf. An der Oberfläche des Adapterkörpers 3 sind als Kontaktelemente Kontaktnoppen 30 angeordnet, die beispielsweise wiederum aus einem elektrisch leitenden Gummimaterial ausgebildet sind. Diese Kontaktnoppen bilden ein einziges Kontaktfeld 31. Die Kontaktnoppen sind jeweils in der zu den Kontaktstellen 16 eines zu testenden Chip-Carriers 2 korrespondierenden Anordnung positioniert, so dass mit jeder Kontaktnoppe 30 jeweils eine Kontaktstelle 16 kontaktierbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kontaktnoppen 30 in einer einem BGA entsprechenden Matrixanordnung von 10 × 10 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in den einzelnen Reihen der Matrix die Kontaktnoppen 30 mit Leiterbahnen 32 miteinander verbunden. Hierbei verbindet eine Leiterbahn 32 jeweils jede zweite Kontaktnoppe 30 eine der Reihen. Für eine Reihe Kontaktnoppen sind jeweils zwei Leiterbahnen 32 vorgesehen. Eine solche Leiteranordnung kann unmittelbar an der Oberfläche einer einfachen Leiterplatte ausgebildet sein. Hierzu ist keine mehrlagige Leiterplatte notwendig.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden jeweils fünf Kontaktnoppen 30 elektrisch miteinander verknüpft. Dies bedeutet, dass fünf Leiterbahnen des Chip-Carriers 2, sofern alle Kontaktstellen 16 mit einer Leiterbahn 14 verbunden sein sollten, elektrisch miteinander verknüpft sind.
Ein solcher Adapter kann zum Testen von Chip-Carriern 2 verwendet werden, deren Kontaktstellen 16 an der Anbindungsseite 11 in einer standardisierten Rastanordnung angeordnet sind. Das heißt, dass dieser Adapter für unterschiedliche Chip-Carrier 2 verwendet werden kann, sofern die Rasterung der Kontaktstelle 16 mit der Anordnung der Kontaktnoppen 30 übereinstimmt. Dies bedeutet, dass für einen Chip-Carrier nicht grundsätzlich ein neuer Adapter konstruiert werden muss, um diesen in einem Fingertester zu testen, sofern die Anordnung der Kontaktstellen 16 des Chip-Carriers 2 standardisiert ist und mit der Anordnung der Kontaktnoppen 30 des Adapters 1 übereinstimmt.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Kontaktnoppen 30 auf andere Art und Weise miteinander zu verknüpfen, wobei zum Beispiel Kontaktnoppen unterschiedlicher Reihen miteinander elektrisch verbunden sind oder die Anzahl der miteinander elektrisch verbundenen Kontaktnoppen größer oder kleiner ist.
Es kann auch zweckmäßig sein, mehrere Kontaktfelder 31 auf einem Adapter vorzusehen, bei welchem innerhalb eines Kontaktfeldes die Kontaktelemente (hier: Kontaktnoppen 30) elektrisch miteinander verbunden sind und die einzelnen Kontaktelemente der unterschiedlichen Kontaktfelder auch elektrisch miteinander verbunden sind. Beispielsweise können bei dem in 8 dargestellten Adapter einzelne Lei terbahnen 32 mit korrespondierenden Leiterbahnen in einem entsprechenden weiteren Kontaktfeld elektrisch verbunden werden.
9 zeigt schematisch grob vereinfacht die Leiterbahnen eines Chip-Carriers 2, die jeweils von der Chipseite auf die Anbindungsseite geführt sind. Mittels des Adapters aus 8 ist jede zweite Leiterbahn einer Reihe von Leiterbahnen elektrisch miteinander verbunden. In jeder Reihe sind somit zwei Testnetze 33, 34 ausgebildet. Zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen eines Testnetzes befindet sich somit jeweils eine weitere Leiterbahn des anderen Testnetzes. Hierdurch ist sichergestellt, dass zwei benachbarte Leiterbahnen eines Testnetzes keinen Kurzschluss miteinander bilden können, ohne dass sie einen Kurzschluss mit der weiteren Leiterbahn des anderen Testnetzes, die zwischen diesen beiden Leiterbahnen angeordnet ist, ausbildet. Dies wird als Shielded Adjacency-Kriterium bezeichnet, denn jede einzelne Leiterbahn ist von einer angrenzenden Leiterbahn von der nächsten benachbarten Leiterbahn des gleichen Testnetzes abgeschirmt. Mit einer solchen Ausbildung des Testnetzes ist gewährleistet, dass jeder Kurzschluss zwischen Leiterbahnen im Chip-Carrier durch einen Kurzschlusstest zwischen den entsprechenden Testnetzen, die jeweils eine Vielzahl von Leiterbahnen umfassen können, festgestellt werden kann. Zudem erlaubt eine solche Verknüpfung von vielen Leiterbahnen eine deutliche Reduzierung der Anzahl der Testnetze und damit eine deutliche Reduzierung der Messvorgänge. Bei dem Adapter gemäß 8 werden jeweils fünf Leiterbahnen miteinander verknüpft. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass wesentlich mehr Leiterbahnen miteinander verknüpft werden können, so kann die Verknüpfung von bis zu 50 Leiterbahnen sinnvoll sein. Idealerweise werden alle Leiterbahnen zu lediglich zwei Testnetzen miteinander verknüpft, was zur Folge hätte, dass lediglich eine einzige Messung ausgeführt werden müsste, um den Chip-Carrier auf Kurzschluss zu testen.
Bei einer einfachen Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, falls am Chip-Carrier längere, verzweigte Leiterbahnen vorgesehen sein sollten, wie zum Beispiel Power- oder Ground-Leiterbahnen, lediglich diese längeren Leiterbahnen miteinander zu verknüpfen, so dass sich hier ein großes Testnetz ergibt, gegenüber dem die anderen Leiterbahnen im einzelnen getestet werden. An diesem Testnetz kann dann zum Beispiel eine hohe Testspannung einmal angelegt werden, wobei dann alle weiteren Leiterbahnen gegenüber dieser hohen Testspannung innerhalb kurzer Zeit getestet werden können. Diesbezüglich wird auf die DE 197 00 505 A1 verwiesen.
10 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Adapter, der ähnlich aufgebaut ist, wie der in 3 gezeigte Adapter. Deshalb sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Adapter 1 weist jeweils vier Matrizen mit jeweils 10 × 10 Durchgangsbohrungen 4 zur Aufnahme jeweils eines Kontaktstiftes 5 auf. Es sind somit acht Kontaktfelder ausgebildet zur Aufnahme von acht Chip-Carriern 2. Angrenzend an einen Adapterkörper 3 sind jeweils Antennenplatten 35 angeordnet, an welchen jeweils ein Kabel 36 zum Anlegen eines Potenzials an die in der Antennenplatte ausgebildeten Antenne vorgesehen ist. In den Antennenplatten 35 sind die entsprechenden Bohrungen zum Durchgang der Kontaktstifte 5 ausgebildet. Die Antenne kann in der Antennenplatte 35 als eine sich über fast die gesamte Antennenplatte 35 erstreckende Kontaktschicht ausgebildet sein, die im Bereich lediglich der Bohrung zur Aufnahme der Kontaktstifte 5 isoliert ist. Die Antenne kann jedoch auch eine komplexe Struktur besitzen.
Ferner sind zwei Fixierplatten 37 vorgesehen, die die gleichen Außenabmessungen wie der Adapterkörper 3 und die Antennenplatte 35 besitzen. Diese Fixierplatten 37 weisen jeweils vier Öffnungen 38 auf, die etwas kleiner als der Umriss der zu testenden Chip-Carrier 2 ausgebildet sind. Die Öffnungen 38 sind etwas hinterschnitten, so dass sich an jeder Öffnung 38 ein umlaufender, nach innen vorspringender Begrenzungssteg 39 ausbildet. In jede Öffnung 38 kann ein Chip-Carrier eingesetzt werden, wobei der Chip-Carrier mit seinem Randbereich jeweils am Begrenzungssteg 39 anliegt.
Die Fixierplatten 37, die Antennenplatten 35 und der Adapterkörper 3 weisen korrespondierende Durchgangsbohrungen 40 auf, in welchen Schraubverbindungsmittel 41, d.h. entsprechende Schrauben und Muttern, lagern, mit welchen die Fixierplatten 37 und der dazwischen angeordnete Adapterkörper und die dazwischen angeordneten Antennenplatten 35 zu einer Einheit verspannt werden, wobei die einzelnen Chip-Carrier von den Fixierplatten 37 auf die entsprechenden Kontaktfelder gedrückt werden.
Die Schraubverbindungsmittel 41 stellen eine Spanneinrichtung dar. Zweckmäßigerweise sind diese Spanneinrichtungen gleichmäßig über die Fläche des Adapters 1 verteilt, so dass eine gleichmäßig verteilte Spannung auf den Adapter 1 ausgeübt wird.
Dieser Adapter, auf den die Chip-Carrier mittels der Fixierplatten 37 gespannt sind, kann als Einheit im einen Fingertester angeordnet und getestet werden. Im Fingertester selbst sind keine zusätzlichen Vorrichtungen notwendig, um den Adapter und die Chip-Carrier aufzunehmen.
Anstelle der oben beschriebenen Schraubverbindungsmittel 41 können auch Schnellspannelemente verwendet werden.
Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle der aus den Fixierplatten 37 und Schraubverbindungsmittel 41 bestehenden Fixiereinrichtung, die unmittelbar am Adapter ausgebildet ist, eine Fixiereinrichtung in Form einer Presse mit entsprechenden Andruckplatten im Fingertester vorzusehen.
Da beim Verspannen der Leiteranordnungen auf dem Adapter erhebliche Kräfte ausgeübt werden müssen, kann es auch zweckmäßig sein, dass lediglich eine Teilmenge der mit einem Adapter zu testenden Leiteranordnungen verspannt und fixiert wird und nach deren Test eine andere Teilmenge der Leiteranordnungen verspannt und fixiert wird. Dies gilt insbesondere für Tests von mehreren auf einer Leiterplatte ausgebildeten Leiteranordnungen, sogenannten Nutzen, da das gleichzeitige Verspannen aller Nutzen aufgrund der hohen Kräfte zu erheblichen mechanischen Problemen führen kann. Beim Testen von Leiterplatten mit mehreren Nutzen kann es daher zweckmäßig sein, jeweils lediglich eine Reihe von Nutzen auf einen Adapter zu spannen, wobei hier anstelle der Fixierplatte zwei Spannbalken vorgesehen werden, die jeweils angrenzend zu beiden Seiten der Reihe Nutzen auf der Leiterplatte angeordnet und mit dem Adapterkörper verspannt werden.
Ein alternatives Verfahren zum Testen einer Leiterplatte mit vielen Nutzen sieht einen Adapter zum Testen lediglich eines oder sehr weniger Nutzen vor, d.h., dass dieser Adapter lediglich ein oder wenige Kontaktfelder aufweist. Dieser Adapter wird mittels eines entsprechenden Mechanismus an die durch den Adapter kontaktierbare Seite der Leiterplatte gedrückt und ein entsprechender Messvorgang ausgeführt. Nach Abschluss dieses Messvorganges wird der Adapter durch den Mechanismus von der Leiterplatte ein Stück entfernt und zu weiteren Nutzen verschoben und gegen diese gedrückt. Es kann ein weiterer Testmessvorgang ausgeführt werden. Der Adapter wird somit jeweils zwischen den einzelnen Nutzen bzw. zwischen Gruppen von wenigen Nutzen gesteppt.
Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, anstelle speziell im Adapter vorgesehener Antennen Leiterbahnen, die auf einem Chip-Carrier ausgebildet sind, als Antennen zu verwenden. Dies gilt insbesondere, wenn der Chip-Carrier größere, verzweigte Leiterbahnen, wie z.B. eine Leiterbahn für eine Spannungsversorgung oder für Masse aufweist.
Der erfindungsgemäße Adapter ist oben anhand von Ausführungsbeispielen zum Testen von Chip-Carriern erläutert. Mit einem erfindungsgemäßen Adapter können jedoch nicht nur Chip-Carrier sondern jegliche Leiteranordnungen getestet werden, die auf einer Seite Kontaktstellen aufweisen, die nicht sehr dicht nebeneinander angeordnet sind und z.B. einen Abstand von mindestens 0,5 mm aufweisen. Die Kontaktstellen auf der anderen Seite können beliebig ausgebildet sein. Sie können insbesondere sehr klein und dicht nebeneinander angeordnet sein, da derartige Kontaktstellen problemlos mit dem Testfinger kontaktiert werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Adapter und einem Fingertester können auch Chip-Carrier getestet werden, die im Bereich der Chipseite eine räumliche Kontur besitzen.
Die Erfindung kann folgendermaßen kurz zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Testen einer Leiteranordnung, insbesondere zum Testen eines Chip-Carriers. Eine solche Leiteranordnung weist an einer Seite Kontaktelemente auf, die nicht mit hoher Dichte angeordnet sind und einen Mindestabstand von z.B. 0,5 mm besitzen. Der Adapter besitzt zumindest zwei Kontaktfelder mit jeweils einem Satz Kontaktelemente, wobei mit den Kontaktelementen der Kontaktfelder jeweils eine Leiteranordnung an den nicht sehr dicht ausgebildeten Kontaktstellen kontaktierbar ist. Die Kontaktelemente eines der Kontaktfelder sind mit jeweils einem Kontaktelement eines anderen Kontaktfeldes elektrisch verbunden, so dass die Leiterbahnen zweier Leiteranordnungen elektrisch miteinander verbunden sind und gleichzeitig getestet werden können.

1: Adapter
2: Chip-Carrier
3: Adapterkörper
4: Durchgangsbohrung
5: Kontaktstift
6: Prüfspitze
7: Prüfspitze
8: Oberfläche
9: Oberfläche
10: Chipseite
11: Anbindungsseite
12: Kontaktpad
13: bogenförmiges Segment
14: Leiterbahn
15: Durchkontaktierung
16: Kontaktstelle
17: Kontaktfeld
18: Kontaktfeld
19
20: Fingertester
21: Testfinger
22: Prüfelektrode
23: Schlitten
24: Stellzylinder
25: Leiterbahn
26: Kontaktnoppe
27: Kontaktnoppe
28: Leiterbahn
29: Antenne
30: Kontaktnoppe
31: Kontaktfeld
32: Leiterbahn
33: Testnetz
34: Testnetz
35: Antennenplatte
36: Kabel
37: Fixierplatte
38: Öffnung
39: Begrenzungssteg
40: Bohrung
41: Schraubverbindungsmittel

Claims

Adapter zum Testen einer oder mehrerer Leiteranordnungen (2) mit mehreren Leiterbahnen in einem Fingertester, wobei die Leiteranordnungen) eine Seite (11) aufweist/aufweisen, an welcher Kontaktstellen (16) vorgesehen sind, die um mindestens einen vorbestimmten Abstand von der nächsten benachbarten Kontaktstelle beabstandet sind, so dass diese Seite der Leiteranordnung mittels eines Adapters kontaktierbar ist, umfassend zumindest ein Kontaktfeld (17, 18) mit einem Satz Kontaktelemente (6, 7; 26, 27), wobei die Kontaktelemente (6, 7; 26, 27) des Kontaktfeldes (17, 18) in einer den Kontaktstellen (16) der Leiteranordnung entsprechenden Anordnung angeordnet sind, und Kontaktelemente (6; 26) mit jeweils einem weiteren Kontaktelement (7; 27) derart elektrisch verbunden sind, dass die Leiterbahnen der Leiteranordnungen) zu mehreren Testnetzen zusammengeschlossen sind, die auf der bzw. den nicht mit dem Adapter kontaktierten Seite(n) der Leiteranordnungen) zumindest eine Kontaktstelle aufweisen.
Adapter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Testnetze zumindest zwei Kontaktstellen auf der bzw. den nicht mit dem Adapter kontaktierten Seiten der Leiteranordnungen) aufweisen.
Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (1) zumindest zwei Kontaktfelder (17, 18) mit jeweils einem Satz Kontaktelemente (6, 7; 26, 27) aufweist, und zumindest einige Kontaktelemente (6; 26) eines der Kontaktfelder (17) mit jeweils einem Kontaktelement (7; 27) eines anderen Kontaktfeldes (18) elektrisch verbunden sind.
Adapter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kontaktelemente (6; 26) eines der Kontaktfelder (17) mit den Kontaktelementen (7; 27) eines anderen Kontaktfeldes (18) paarweise verbunden sind.
Adapter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (26, 27) der einzelnen Kontaktfelder (17, 18) derart miteinander verbunden sind, dass jeweils ein Kontaktelement (26) eines Kontaktfeldes (17) an einer bestimmten Stelle des Kontaktfeldes (17) mit einem Kontaktelement (27) eines anderen Kontaktfeldes (18) an der korrespondierenden Stelle des Kontaktfeldes (18) elektrisch verbunden ist.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktelemente (30) des Kontaktfeldes (31) mit weiteren Kontaktelementen (30) dieses Kontaktfeldes (31) elektrisch verbunden sind.
Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente paarweise elektrisch miteinander verbunden sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktelemente des Kontaktfeldes elektrisch miteinander verbunden sind, so dass mehrere Leiterbahnen einer zu testenden Leiteranordnung zu einem Testnetz miteinander verknüpft sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranordnung ein Chip-Carrier ist, der eine Anbindungsseite zum Anbinden an eine weitere Leiteranordnung aufweist, wobei die Kontaktstellen an der Anbindungsseite mittels eines Adapters kontaktierbar sind, und eine Chipseite (10) aufweist, an welcher Kontaktstellen (12) zum Verbinden mit einem integrierten Schaltkreis vorgesehen sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6, 7) durch jeweils eine Spitze eines Kontaktstiftes (5) dargestellt werden.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (26, 27) als Leitgumminoppen ausgebildet sind.
Adapter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Spitze (6) an einem Ende eines der Kontaktstifte (5) eines der Kontaktelemente des einen Kontaktfeldes (17) darstellt und eine Spitze (7) am anderen Ende des jeweiligen Kontaktstiftes (5) eines der Kontaktelemente eines anderen Kontaktfeldes (18) darstellt.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (1) einen Adapterkörper (3) aufweist, an welchem Leiterbahnen (18) vorgesehen sind, um die Kontaktelemente elektrisch miteinander zu verbinden.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Adapter kontaktierbaren Kontaktstellen (16) mit einem Abstand von wenigstens 0,5 mm und vorzugsweise von 1 mm voneinander beabstandet sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Adapter kontaktierbaren Kontaktstellen (16) nicht kleiner als 0,5 mm im Durchmesser sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Adapter kontaktierbaren Kontaktstellen (16) in einem regelmäßigen Raster, wie z.B. einem Ball-Grid-Array, angeordnet sind.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter eine Antennen (29) zum Erzeugen eines inhomogenen Magnetfeldes aufweist.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (1) an gegenüberliegenden Seiten Kontaktfelder zur Aufnahme jeweils einer Leiteranordnung (17, 18) aufweist.
Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (1) eine Fixiereinrichtung zum Fixieren einer oder mehrerer Leiteranordnungen am Adapter (1) aufweist.
Adapter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung eine Fixierplatte aufweist, die mit einer Befestigungseinrichtung an einem Adapterkörper befestigbar ist und zumindest mit einer Öffnung versehen ist, die etwas kleiner als der Umriss der zu testenden Leiteranordnung ausgebildet ist, so dass beim Anordnen einer Leiteranordnung zwischen dem Adapterkörper und der Fixierplatte im Bereich der Öffnung, die Leiteranordnung am Adapter fixiert ist und die nicht mit dem Adapterkörper in Berührung stehende Seite der Leiteranordnung (1) frei zugänglich ist.
Adapter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung als Schraubverbindung ausgebildet ist.
Adapter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung mit einem Schnellspannverschluss ausgebildet ist.
Verfahren zum Testen einer Leiteranordnung in einem Fingertester mittels eines Adapters, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei – zumindest eine Leiteranordnung (2) mit einer Seite, die mit einem Adapter kontaktierbare Kontaktstellen aufweist, mit dem Adapter (1) in Berührung gebracht wird, wobei Kontaktelemente (6, 7; 26, 27) eines Kontaktfeldes des Adapters (1) in elektrischen Kontakt mit den entsprechenden Kontaktstellen der Leiteranordnung (1) gebracht werden, – die die Leiteranordnung (2) und den Adapter (1) umfassende Einheit im Fingertester angeordnet wird, und – mittels Testfinger (21) die Kontaktstellen (12) der Leiteranordnung, die nicht auf der mit dem Adapter kontaktierten Seite angeordnet sind, kontaktiert werden, um Leiterbahnen (14) der Leiteranordnungen (2) auf Kurzschluss und/oder Unterbrechung zu testen.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (14) der Leiteranordnung (2) auf Unterbrechung mittels Widerstandsmessungen getestet werden.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass Leiterbahnen (14) der Leiteranordnung (2) auf Unterbrechung mittels des Feldmessverfahrens getestet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (14) der Leiteranordnungen (2) auf Kurzschluss mittels Widerstandsmessungen getestet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (14) der Leiteranordnungen (2) auf Kurzschluss mittels des Feldmessverfahrens getestet werden.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (1) mit einer daran ausgebildeten Antenne (29) zum Ausführen des Feldmessverfahrens verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25, 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Leiterbahn (14) der zu testenden Leiteranordnungen (2) als Antenne (29) zum Ausführen des Feldmessverfahrens verwendet wird.