DE19958029C2 - Burn-In-Leiterplatte - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Burn-In-Leiterplatte zur Verwendung in einem Burn- In-Test von elektronischen Geräten.

Bei einem herkömmlichen Burn-In-Test wird eine Burn-In-Test-Vorrichtung zum Ausüben einer Wärmebelastung auf ein Testgerät (nachfolgend als DUT (Device under Test) bezeich­ net) verwendet, um zu entscheiden, ob das Gerät gut oder schlecht ist. Normalerweise wird eine Burn-In-Leiterplatte mit einer Leiterplatte, an der DUTs angebracht sind, auf diese Burn- In-Test-Vorrichtung gesetzt.

Ein Beispiel einer Burn-In-Leiterplatte dieses Typs wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. In Fig. 3 umfaßt eine Burn-In-Leiterplatte eine Leiterplatte 13, an der mehrere IC-Sockel 3 (von denen ein Teil dargestellt ist) durch Löten angebracht sind, wobei mehrere DUTs 2 jeweils auf die IC-Sockel 3 gesetzt sind.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die die Konstruktion einer Löteinheit 4 vom Wellenaus­ stoßtyp zum Löten der IC-Sockel 3 auf die Leiterplatte 13 zeigt.

Die Löteinheit 4 vom Wellenausstoßtyp enthält darin einen Flußmittelbeschichtungsmecha­ nismus 5, ein Vorwärmheizgerät 6 und einen Lotausstoßmechanismus 7 zum Löten der IC- Sockel 3 auf die Leiterplatte 13, wenn die Leiterplatten 13 nacheinander transportiert werden. Der Lotausstoßmechanismus 7 stößt geschmolzenes Lot 8 in Wellengestalt und in einer tra­ pezförmigen Gestalt durch zwei Ausstoßöffnungen.

Fig. 5 ist eine Ansicht, die Einzelheiten des Lotausstoßmechanismus 7 zeigt.

Der Lotausstoßmechanismus 7 umfaßt einen primären Lotausstoßmechanismus 9 zum Aus­ stoßen eines wellenförmigen Lots 8a und einen sekundären Lotausstoßmechanismus 10 zum Ausstoßen eines trapezförmigen Lots 8b. Die Leiterplatte 13 mit den darauf angebrachten IC- Sockeln 3 wird entlang der Vorlaufrichtung in der Reihenfolge Flußmittelbeschichtungsme­ chanismus 5, Vorwärmheizgerät 6 und Lotausstoßmechanismus 7 transportiert. Darm wird das geschmolzene Lot 8a in Wellengestalt in dem primären Lotausstoßmechanismus 9 des Lotausstoßmechanismus 7 ausgestoßen, um das geschmolzene Lot 8a auf Sockelstiften 11 anzubringen. Nachfolgend tritt die Leiterplatte 13 über das geschmolzene trapezförmige Lot 8b in dem sekundärem Lotausstoßmechanismus 10, um das Lot zu formen und dadurch Lot­ kegel 12 zu erzeugen.

In Fig. 5 sind die Flüsse der geschmolzenen Lote 8a und 8b durch Pfeile gekennzeichnet. Die Leiterplatte 13 tritt unter einem Winkel durch den sekundären Lotausstoßmechanismus 10, so daß deren vorderer Teil in der Transportrichtung nach oben gerichtet ist, wodurch aufgrund der Saugwirkung des Lots die Lotkegel 12 erzeugt werden. Fig. 6 zeigt die Sockelstifte 11 und deren Nachbarschaft, wenn die Lotkegel 12 durch die Leistung des normalen Lötens er­ zeugt werden.

Es liegen jedoch die folgenden Probleme bei der herkömmlichen Burn-In-Leiterplatte vor.

Vor kurzem sind viele IC-Sockel 3 mit Sockelstiften 11 hergestellt worden, die jeweils im Abstand von 1 mm oder weniger vorliegen. Demgemäß ist es schwierig, die Lotkegel 12 zwi­ schen den an dem hinteren Teil der Leiterplatte 13 in der Transportrichtung vorgesehenen Sockelstiften 11, wo eine Saugwirkung des Lots kaum funktioniert, und insbesondere zwi­ schen dem an dem hinteren Ende der Leiterplatte 13 vorgesehenen Sockelstift 11 und seinen angrenzenden Stiften 11 zu erzeugen, was zu der häufigen Erzeugung von Lotbrücken 12a führt, die durch die Verbindung zwischen den angrenzenden Sockelstiften 11 verursacht wer­ den. Folglich wird das Problem verursacht, daß DUTs 2 keinem bestimmten Test unterzogen werden können.

Da jedes Intervall zwischen den Sockelstiften 11 klein ist, wird das Problem verursacht, daß, wenn die Lotbrücken 12a erzeugt werden, eine Korrektur der Lotbrücken 12a sehr schwierig ist.

Aus JP 04267088 A ist eine Burn-In-Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Damit läßt sich aber auch noch nicht wirksam die Erzeugung von Lotbrücken be­ grenzen.

Die DE 36 14 366 A1 offenbart eine Anordnung zur Vermeidung unerwünschter Lötbrücken beim Verlöten elektrischer Bauelemente auf Leiterplatten mittels Lötmaschinen, wobei zu­ sätzlich zum eigentlichen Leiterbild Lötflecken ohne elektrische Funktion im Abstand der Leiter in Richtung fortschreitender Lötung hinter den Lötaugen oder Leiterbahnen, auf die ein nicht lötbarer Bereich folgt, auf der Leiterplatte aufgebracht sind. Die Lötflecken sind doppelt so lang wie die Kontaktflächen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Probleme zu lösen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst Burn-In-Leiterplatte mit: einem Haltesockel mit Anschlüssen, der bei Durchfahren einer Leiterplatte in einer Transportrichtung durch eine Lötanlage auf die Leiterplatte aufgelötet wird, zum Anbringen von Testgeräten, und einer Leiterplatte, wobei auf einer Lotaufbringfläche der Leiterplatte mehreren Kontaktflächen in einem bestimmten Intervall entlang der Transportrichtung der Leiterplatte angeordnet und durch Löten damit verbunden sind, mehrere Durchgangslöcher in der Leiterplatte ausgebildet und zu jeder Kontaktfläche offen sind und die Anschlüsse derart in die Durchgangslöcher eingesetzt sind, daß sie zu der Lotaufbringfläche vorragen, ferner an dem in Transportrichtung hinteren Ende der Leiterplatte auf der Lotaufbringfläche Lötflächen ohne elektrische Verbin­ dung zum Haltesockel in der Transportrichtung im Intervall vorgesehen sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Lötfläche eine Länge in Transportrichtung aufweist, die mindest dop­ pelt so lang wie die Länge der Kontaktflächen in Transportrichtung ist, und mehrere Stifte vorgesehen sind, die jeweils von der Lötfläche vorragen.

Wenn die Anschlüsse der Haltesockel, die zu einer Seite der Leiterplatte mit Durchgangslö­ chern vorragen, gelötet werden, während die Leiterplatte entlang einer Richtung transportiert wird, werden demgemäß Lote, die auf die Anschlüsse, die in die Durchgangslöcher an dem Ende der Leiterplatte in einer Richtung eingesetzt sind, zu löten und damit zu verbinden sind, von den Lötflächen, die an dem hinteren Ende der Leiterplatte in der Transportrichtung vor­ gesehen sind, nach hinten gesaugt. Da jede Lötfläche eine Länge aufweist, die doppelt so lang wie jede Kontaktfläche oder mehr ist, wird die Saugwirkung stark, wodurch kaum Lotbrücken zwischen Lötflächen und Anschlüssen an dem Ende der Leiterplatte erzeugt werden.

Wenn in kleinen Lochabständen vorgesehene Anschlüsse unter Verwendung einer Lotaus­ stoßeinheit gelötet werden, kann folglich eine Saugwirkung in den an dem hinteren Ende der Leiterplatte in deren Transportrichtung vorgesehenen Anschlüssen erzeugt werden, so daß eine Erzeugung von Lotbrücken begrenzt wird, was zu der ausgezeichneten Wirkung führt, daß die DUTs ohne Probleme getestet werden können.

Da sowohl das Ende als auch die Lötflächen eine Saugwirkung erzeugen, wird demgemäß Lot, das mit Anschlüssen verbunden ist, die in Durchgangslöcher an dem hinteren Ende der Leiterplatte in einer Richtung eingesetzt sind, stark nach hinten gesaugt.

Folglich werden die Lotbrücken leicht zwischen den Enden erzeugt, so daß die Saugwirkung relativ zu den an den hinteren Enden in der Transportrichtung der Leiterplatte vorgesehenen Anschlüssen stark wird, was zu der Wirkung führt, daß die Erzeugung von Lotbrücken mehr gehemmt wird.

Günstigerweise sind die Enden Blindstifte.

Da sowohl die Blindstifte als auch die Lötflächen eine Saugwirkung erzeugen, wird demge­ mäß Lot, das mit Anschlüssen verbunden ist, die in Durchgangslöcher an dem hinteren Ende der Leiterplatte in einer Richtung eingesetzt sind, stark nach hinten gesaugt.

Folglich werden die Lotbrücken leicht zwischen den Blindstiften erzeugt, wodurch die Saug­ wirkung relativ zu den an den hinteren Enden vorgesehenen Anschlüssen stark wird, was dazu führt, daß die Erzeugung von Lotbrücken weiter gehemmt wird.

Schließlich kann vorgesehen sein, daß die Lötflächen geerdet sind.

Demgemäß ist es möglich, die Lötflächen an einer ungünstigen Beeinflussung weiterer Si­ gnale zu hindern.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die Erzeugung von Lotbrücken beim Löten von Sockel­ stiften auf eine Leiterplatte gehemmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung einer Burn-In-Leiterplatte mit Lötflächen ohne elektrische Funktion an dem hinteren Ende einer Leiterplatte in der Trans­ portrichtung der Leiterplatte zeigt;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Burn-In-Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung im ge­ löteten Zustand;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung eines Beispiels einer her­ kömmlichen Burn-In-Leiterplatte zeigt;

Fig. 4 eine schematische Ansicht, die eine Löteinheit vom Wellenausstoßtyp zum Löten auf der Burn-In-Leiterplatte zeigt;

Fig. 5 eine Ansicht, die das Ausstoßen von Lot entsprechend der Löteinheit vom Wellenaus­ stoßtyp von Fig. 4 erläutert;

Fig. 6 eine Vorderansicht der Burn-In-Leiterplatte, auf der Lotkegel erzeugt sind;

Fig. 7 eine Vorderansicht der Burn-In-Leiterplatte, auf der jeweils Lotkegel und Lotbrücken erzeugt sind.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 eine Burn-In-Leiterplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Komponenten, die dieselben wie die unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 beschriebenen sind, haben dieselben Bezugszeichen erhalten und werden nicht weiter beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Burn-In-Leiterplatte 14. Die Burn-In-Leiterplatte 14 umfaßt im wesentlichen eine Leiterplatte 15 und einen IC-Sockel (Haltesockel) 16, der auf der Rückseite der Leiterplatte 15 zum Anbringen von nicht gezeigten DUTs angebracht ist.

Mehrere Kontaktflächen 17 sind auf der Leiterplatte 15 in der Längsrichtung in der Längs­ richtung (Einwegrichtung) der Leiterplatte 15 jeweils in einem bestimmten Intervall P ausge­ bildet, wobei sie auch in der Richtung der Breite der Leiterplatte 15 in mehreren Spalten (drei Spalten in Fig. 1) ausgebildet sind. Die Leiterplatte 15 weist Durchgangslöcher 18 auf, die sich jeweils zu jeder Kontaktfläche 17 öffnen (wobei nur ein Durchgangsloch in Fig. 1 gezeigt ist). In die Durchgangslöcher 18 sind Sockelstifte (Anschlüsse) 19 des IC-Sockels 16 einge­ setzt, um zu einer Lotaufbringfläche 20 der Leiterplatte 15 vorzuragen.

Auf der Lotaufbringfläche 20 der Leiterplatte 15 sind Lötflächen 21 ohne elektrische Funkti­ on ausgebildet, die entlang der Erstreckungslinie in der Längsrichtung in jeder Spalte, in der die Kontaktflächen 17 angeordnet sind, positioniert sind. Jede Lötfläche 21 ist derart ausge­ bildet, daß ein Intervall P zwischen ihrem einen Ende und jeder an jedem Spaltenende in der Längsrichtung positionierten Kontaktfläche besteht, und sie eine sich von ihrem einem Ende zu dem anderen Ende in der Längsrichtung erstreckende Länge aufweist, die doppelt so lang wie zwei Kontaktflächen ist.

Zwei Stifte 22 ragen entsprechend der Länge jeder Lötfläche 21 von jeder Lötfläche vor. Ei­ ner der Blindstifte 22 ist in dem Intervall P relativ zu den jeweils am Spaltenende positio­ nierten Durchgangslöchern 18, d. h. relativ zu den in die Durchgangslöcher 18 eingesetzten Anschlüssen 19 positioniert. Ein Intervall zwischen jeweiligen Blindstiften 22 ist schmaler als das Intervall P zwischen den Kontaktflächen 17. Ferner ist jede Lötfläche 21 geerdet, indem sie mit der Erde, d. h. GND (nicht gezeigt) über ein Durchgangsloch 22 und Strukturen 24 verbunden ist.

Nachfolgend wird eine Prozedur zum Löten der Burn-In-Leiterplatte mit der vorgenannten Konstruktion beschrieben.

Wie es durch den Pfeil in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Burn-In-Leiterplatte 14 entlang der Längsrichtung der Leiterplatte 15 transportiert, während die Lötflächen 21 an der Rückseite relativ zu den Kontaktflächen 17 positioniert werden. Außerdem wird die Burn-In-Leiterplatte 14 gegenüberliegend zu einem Lotausstoßmechanismus 7 und mit deren Vorderseite nach oben zeigend, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, transportiert.

Nachdem die Burn-In-Leiterplatte 14 den Flußmittelbeschichtungsmechanismus 5 und das Vorwärmheizgerät 6 passiert hat, wird das geschmolzene Lot 8a bei dem primären Lotaus­ stoßmechanismus 9 des Lotausstoßmechanismus 7 in Wellenform auf die Burn-In-Leiterplatte 14 ausgestoßen. Dann wird bei dem sekundären Lotausstoßmechanismus 10 das geschmolze­ ne trapezförmige Lot 8b auf die Burn-In-Leiterplatte ausgestoßen, wodurch die Gestalt des Lots derart ausgebildet wird, daß die in Fig. 2 gezeigten Lotkegel 12 erzeugt werden.

Da die Lötflächen 21 und Blindstifte 22 auch gelötet sind, wird in der Zwischenzeit eine Saugwirkung in dem Lot erzeugt, das zwischen den Kontaktflächen 17 und den Anschlüssen 19 verbunden ist, die auf der Lotaufbringfläche 20 an dem hinteren Ende der Leiterplatte 15 in der Transportrichtung der Leiterplatte 15 vorgesehen sind, so daß die Lotkegel 12 zwischen den anliegenden Anschlüssen 19 ohne irgendwelche Probleme und ohne Erzeugen der Lot­ brücken erzeugt werden. Da das Intervall zwischen den Blindstiften 22 kleiner als das Inter­ vall P zwischen den Kontaktflächen 17 ist, sind ferner die Lotbrücken 12a zuverlässig zwi­ schen den Blindstiften 22 zu erzeugen. Da die Lotbrücken 12a nicht zwischen den Anschlüs­ sen 19 verbunden sind, beeinflussen sie jedoch nicht die Tests der DUTs.

Da die Lötflächen 21, die jeweils die doppelte Länge wie die Kontaktflächen 17 aufweisen, auf der Leiterplatte 15 ausgebildet und auf der Rückseite relativ zu den Kontaktflächen 17 in der Transportrichtung der Leiterplatte 15 positioniert sind, kann in der Burn-In-Leiterplatte der vorliegenden Erfindung beim Löten der Anschlüsse 19, die in einem geringen Lochab­ stand angeordnet sind, eine Saugwirkung erzeugt werden, wodurch die Erzeugung von Lotke­ geln 12 zwischen angrenzenden Anschlüssen 19 gehemmt wird. Da die Blindstifte 22 von den Lötflächen 21 in einem Lochabstand vorragen, der kleiner als das Intervall P zwischen den Kontaktflächen 17 ist, werden ferner die Lotbrücken 12a leicht zwischen den Blindstiften 22 erzeugt, wodurch die Saugwirkung des zu den Anschlüssen 19 gelieferten Lots verbessert wird, so daß die Erzeugung der Lotkegel 12 zwischen den Anschlüssen 19 mehr gehemmt wird.

Da die Lötfläche 21 in der Burn-In-Leiterplatte der vorliegenden Erfindung mit GND verbun­ den und geerdet werden, ist es ferner möglich, im voraus zu verhindern, daß die Blindstifte 22 und Lotbrücken 12a andere Signale ungünstig beeinflussen.

Obwohl die Lötflächen 21 in dieser Ausführungsform die doppelte Länge der Kontaktflächen 17 aufweisen, können die Lötflächen 21 eine Länge aufweisen, die doppelt so groß wie die Kontaktflächen 17 oder mehr ist. Ferner sind die Blindstifte 22 nicht immer notwendig, son­ dern können die Lötflächen 21 allein eine ausreichende Saugwirkung erzielen.

Als GND können GND-Strukturen, GND-Schichten oder dergleichen geeignet ausgewählt werden.

Wie es oben ausführlich erwähnt wurde, sind bei der Burn-In-Leiterplatte gemäß der vorlie­ genden Erfindung Lötflächen zum Saugen von Lot in demselben Intervall wie die Kontaktflä­ chen vorgesehen, wobei jeder eine Länge aufweist, die doppelt so groß wie diejenige jeder Kontaktfläche ist oder mehr.

Claims (3)

1. Burn-In-Leiterplatte (14) mit:
einem Haltesockel (16) mit Anschlüssen (19), der bei Durchfahren der Leiterplatte in ei­ ner Transportrichtung durch eine Lötanlage auf die Leiterplatte aufgelötet wird, zum An­ bringen von Testgeräten, und
einer Leiterplatte (15), wobei auf einer Lotaufbringfläche (20) der Leiterplatte (15) mehre­ ren Kontaktflächen (17) in einem bestimmten Intervall (P) entlang der Transportrichtung der Leiterplatte (15) angeordnet und durch Löten damit verbunden sind, mehrere Durch­ gangslöcher (18) in der Leiterplatte (15) ausgebildet und zu jeder Kontaktfläche (17) offen sind und die Anschlüsse (19) derart in die Durchgangslöcher (18) eingesetzt sind, daß sie zu der Lotaufbringfläche (20) vorragen, ferner an dem in Transportrichtung hinteren Ende der Leiterplatte (15) auf der Lotaufbringfläche (20) Lötflächen (21) ohne elektrische Ver­ bindung zum Haltesockel (16) in der Transportrichtung im Intervall (P) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Lötfläche (21) eine Länge in Transportrichtung aufweist, die mindest doppelt so lang wie die Länge der Kontaktflächen (17) in Transportrichtung ist, und mehrere Stifte (22) vorgesehen sind, die jeweils von der Lötfläche (21) vorragen.

2. Burn-In-Leiterplatte (14) nach Anspruch 1, worin besagte Stifte (22) Blindstifte sind.

3. Burn-In-Leiterplatte (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löt­ flächen (21) geerdet sind.