TEST-LEAD POINT FOR A TESTING APPARATUS FOR EXAMINING PRINTED-CIRCUIT BOARDS

Abstract: 1. Test probe for a test instrument for testing circuitboards, including a probe shank (28) with a head (30), characterized in that the head (30) is formed by a flattened end segment, showing a sharp-edged contact section, of the probe shank (28).

Description: Prüfnadel für ein Prüfgerät zum Prüfen von Leiterpiatten Die Erfindung betrifft eine Prüfnadel für ein Prüfgerät zum Prüfen von Leiterplatten, umfassend einen Nadelschaft mit einem Kopf. Ein derartiges Prüfgerät umfasst entsprechend der Anzahl von Lötstellen an einer Leiterplatte oft hunderte derartiger Prüfnadeln, die in LXngsrichtung des Schaftes geführt sind und mit ihrem dem Kopf fernen Ende einen Gerätekontakt berühren, während sie mit dem Nadelkopf an einer Lötstelle der Leiterplatte anliegen. Bei bekannten Nadeln ist der im wesentlichen zylindrische und mit einer kegelförmigen Spitze versehene Kopf mit dem Nadelschaft verschweisst. Dadurch ist die Herstellung der Nadeln relativ aufwendig. Durch das getrennte Herstellen des Schaftes und des Kopfes sowie durch das Verschweissen der beiden Teile ist der Herstellungspreis für derartige Prüfnadeln relativ hoch, was bei der gro ssen Anzahl an benötigten Nadeln ins Gewicht fällt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfnadel der eingangs genannten Art anzugeben, die einfach und preiswert herzustellen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kopf von einem abgeflachten, ein scharfkantiges Kontaktprofil aufweisenden Endabschnitt des Nadelschaftes gebildet ist. Der Kopfabschnitt der Prüfnadel kann somit auf einfache Weise beispielsweise durch Prägen hergestellt werden, und zwar vorzugsweise in einem Gesenk, das nicht nur den Kopfabschnitt abflacht, sondern gleichzeitig auch das Kontaktprofil formt, so dass ein Anschleifen des Kopfabschnittes entfallen kann. Der Herstellungspreis für eine derartige Prüfnadel beträgt ca. 10 t des Herstellungspreises für eine herkömmliche Prüfnadel, so dass sich bei der grossen Anzahl von benötigten Prüfnadeln eine erhebliche Einsparung ergibt. Darüber hinaus ist ein Prüfgerät mit den erfindungsgemässen Prüfnadeln leichter zu bestücken. Das Bestücken erfolgt nämlich in der Weise, dass man auf eine Lochplatte, deren Lochmuster dem Lötstellenmuster der zu prüfenden Leiterplatte entspricht, ein Bündel der Prüfnadeln aufsetzt und durch Hin- und Herbewegen des Bündels die Prüfnadeln in die Löcher einführt, um nicht jede Nadel einzeln durch ein Loch stecken zu müssen. Bei den herkömmlichen Prüfnadeln können diese nicht parallel zueinander im Bündel liegen, da durch die radial breiteren Köpfe das Bündel am oberen Ende wesentlich weiter als am unteren Ende ist. Bei den erfindungsgemässen Prüfnadeln ragt dagegen der Kopf höchstens in einer Richtung radial über den Nadelschaft hinaus, sodass die Prüfnadeln in demBündel weitgehend parallel liegen und somit leichter in die Führungsbohrungen der Lochplatte hineinfallen. Um eine gute Kontaktierung sicherzustellen, weist der Kopf zweckmässigerweise ein scharfkantiges Kontaktprofil auf, das durch Schleifen oder beim Prägevorgang erzielt werden kann. Das Kontaktprofil kann beispielsweise von zwei unter einem Winkel dachartig gegeneinander geneigten Kanten gebildet sein, wobei der Winkel zwischen den Kanten zweckmässigerweise ca. 1200 beträgt. Die Kanten können geradlinig oder auch konkav oder konvex gekrümmt sein. Das Kontaktprofil kann auch mehrere Spitzen aufweisen. Um zu vermeiden, dass die Prüfnadeln aus der Führungsplatte herausfallen oder beim Abnehmen der zu prüfen- den Leiterplatte an dieser hängen bleiben und dabei herausgezogen werden, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Nadelschaft in einem mittleren Bereich eine Verbreiterung aufweist, die vorzugsweise ca. 208 des Schaftdurchmessers beträgt. Die Verbreiterung kann beispielsweise ebenfalls durch Prägen hergestellt werden, so dass diese Verbreiterung und der Kopfabschnitt in einem Arbeitsgang erzeugt werden können. Gegebenenfalls kann aber auch die Verbreiterung durch Stauchen des Nadelschaftes erzeugt werden. Die Grösse der Verbreiterung ist in jedem Falle so gewählt, dass die Nadel mit einem gewissen Druck durch die Führungsbohrung hindurchgeschoben und unter Kraftaufwendung auch wieder aus der Führungsbohrung herausgezogen werden kann, während ein Herausfallen der Nadel aus der Führunasböhrung durch diese Verbreiterung zuverlässig verhindert wird. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische seitliche Teilansicht einer Prüfvorrichtung unter Verwendung einer erfin dungsgemässen Prüfnadel, Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Prüfnadel geniäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 eine Ansicht der in der Fig. 2 dargestellten Prüfnadel in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2, Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer Prüfnadel gemäss einer zweiten Ausführungs form der Erfindung mit einem verdickten Na delschaft, Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform und Fig. 6 bis 15 verschiedene Ausführungsformen von Verdickun gen oder Verbreiterungen des Nadelschaftes an einer erfindungsgemässen Prüfnadel. In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Prüfgerätes zum Prüfen von Leiterplatten dargestellt, in dem die erfindungsgemässen Prüfnadeln verwendet werden sollen. Das Prüfgerät umfasst einen Sockel 10 mit Kontaktstellen 12, die im Rastermass der Leiterplatten angeordnet sind und in nicht dargestellter Weise mit einer Prüfschaltung verdrahtet sind. In einem Abstand oberhalb des Sockels befindet sich eine Führungsplatte 14, die ein dem Raster der Leiterplatten entsprechendes Bohrungsmuster aufweist, wobei die einzelnen Bohrungen 16 mit den jeweiligen Kontaktstellen 12 im Sockel 10 fluchten. Oberhalb der Führungsplatte 14 und durch Stützen 18 in einem Abstand von und parallel zu dieser angeordnet befindet sich eine weitere Führungsplatte 20, mit Bohrungen 22, deren Muster dem der Lötstellen der zu prüfenden Leiterplatte entspricht und die mit den Bohrungen 16 und den Kontaktstellen 12 in der unteren Führungsplatte 14 bzw. dem Sockel 10 fluchten. Die so beschriebene Anordnung wird mit Prüfnadeln 24 bestückt, welche die Bohrungen 22 und 16 durchsetzen und mit ihrem unteren, spitz angeschliffenen Ende 26 auf den Kontaktstellen 12 aufstehen. Die Fig. 2 und 3 zeigen dabei eine erste Ausführungs- form der erfindungsgemässen Prüfnadel im vergrösserten Massstab. Die Prüfnadel umfasst einen Schaft 28, der an seinem unteren Ende die Spitze 26 trägt und an seinem oberen Ende unter Bildung eines Kopfes 30 abgeflacht ist. Dabei ragt der abgeflachte Abschnitt in der einen Richtung radial über den Schaft 28 hinaus, wie man dies in Fig. 2 erkennt. Der Kopf 30 ist an seinem oberen Ende unter Bildung zweier scharfer Kontaktkanten 32 angeschliffen. Die Kontaktkanten bilden vorzugsweise einen Winkel von ca. 1200 miteinander, wobei jedoch auch kleinere oder grössere Winkel denkbar sind. Aus Kostengründen wird der Kopf 30 vorzugsweise durch Prägen hergestellt. Es wäre jedoch auch denkbar, den Kopf durch Fräsen zu erzeugen, jedoch ist dieses Herstellungsverfahren teurer. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Prüfnadel, die sich von der ersten Ausführungsform zunächst dadurch unterscheidet, dass die Kontaktkanten 32 am Kopf 30 nicht geradlinig sondern konkav gekrümmt sind. Es wäre auch denkbar, diese Kanten konvex zu krümmen. Zum weiteren unterscheidet sich die Prüfnadel gemäss den Fig. 4 und 5 dadurch, dass der Nadelschaft eine Verdickung oder Verbreiterung 34 aufweist, die vorzugsweise ebenfalls durch Prägen erzeugt wird, wobei in der zu der Verbreiterung senkrechten Richtung eine Durchmesserverminderung des Nadelschaftes erfolgt, wie man dies in Fig. 5 erkennt. Der gröBte Durchmesser des verbreiterten Abschnittes 34 ist etwa 20% grösser als der Durchmesser des übrigen Nadelschaftes 28. Die Fig. 6a zeigt in einer Frontalansicht eine weitere Ausführungsform einer durch Prägen erzeugten Verbreiterung des Nadelschaftes 28. Die Fig. 6b und 6c zeigen die in der Fig. 6a dargestellte Ausführungsform jeweils in einer Seitenansicht mit beidseitiger Prägung (Fig 6b) bzw. einseitiger Prägung (Fig. 6c). Fig. 7 zeigt eine Verbreiterung des Nadelschaftes 28, die durch Stauchen des Nadelschaftes in Längsrichtung erreicht wurde. Die Fig. 8a und 8b zeigen den Fig. 6a und 6b entsprechende Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer durch Prägen sowohl einseitig als auch beidseitig an zubringen- den Verbreiterung des Nadelschaftes 28. Die Fig. 9 zeigt der Fig. 6 entsprechende Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer durch Prägen erzielten Verbreiterung des Nadelschaftes 28. Die Fig. 10 und 11 zeigen jeweils eine Verdickung des Nadelschaftes 28, die durch eine lokale Auslenkung des Nadelschaftes von der geraden Zylinderform erzielt wird. Die Fig. 12 bis 15 zeigen weitere den Ansichten in Fig. 6 entsprechende Ansichten von Nadelschäften 28, bei denen eine Verbreiterung derselben durch Prägen erzielt wurde. Die Verbreiterung 34 des Nadelschaftes befindet sich in einem Abstand von dem Nadelkopf 30, der mindestens gleich der Dicke der oberen Führungsplatte 20 ist. Wie die Fig. 1 zeigt, kann die Verdickung 34 so angeordnet sein, dass sie annähernd an der Unterseite der Führungsplatte 20 anliegt, wenn die Prüfnadel mit ihrer Spitze 26 auf der Kontaktstelle 12 aufsteht. In diesem Falle hat die Prüfnadel nach oben hin praktisch kein Spiel. Sie kann weder verloren gehen, noch durch ¯Ankleben" an der zu prüfenden Leiterplatte von dieser herausgezogen werden. Die erfindungsgemässe Prüfnadel ist wesentlich kostengünstiger herzustellen als die bekannten Prüfnadeln und erbringt aufgrund ihrer Form auch bei der Montage eine Arbeitszeitersparnis von ca. 208 gegenüber herkömmlichen Prüfnadeln.

Claims: Patentansprüche 1. Prüfnadel für ein Prüfgerät zum Prüfen von Leiterplat ten, umfassend einen Nadelschaft mit einem Kopf, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kopf (30) von einem abgeflachten, ein scharfkantiges Kontaktprofil aufweisen den Endabschnitt des Nadelschaftes (28) gebildet ist. 2. Prüfnadel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kopf t30) in der zur Abf lachungsrichtung senkrechten Richtung radial über den Nadelschaft (28) hinausragt. 3. Prüfnadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kontaktprofil mindestens eine unter einem von 900 verschiedenen Winkel zur Schaftachse gerichtete Kante aufweist. 4. Prüfnadel nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kontaktprofil von zwei unter einem Win kel dachartig gegeneinander geneigten Kanten (32) gebil det ist. 5. Prüfnadel nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkel zwischen den Kanten (32) ca. 1200 beträgt. 6. Prüfnadel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kanten (32) geradlinig sind. 7. Prüfnadei nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n 2 e i c h n e t , dass die Kanten (32) konkav ge krümmt sind. 8. Prüfnadei nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kanten konvex gekrümmt sind. 9. Prüfnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kontaktprofil mehrere Spitzen aufweist. 10. Prüfnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kopf durch Prägen her gestellt ist. 11. Prüfnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Nadelschaft (28) in einem Abstand von dem Kopf (30) eine Verbreiterung auf weist. 12. Prüfnadel nach Anspruch ii, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbreiterung ca. 20 % des Schaf tdurch- messers beträgt. 13. Prüfnadel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbreiterung (34) durch Prägen hergestellt ist. 14. Prüfnadel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbreiterung (34) durch Stau chen des Nadelschaftes (28) hergestellt ist.

Inventors: FRERS, KLAUS-DIETER, DIPL.-ING., LIEKMEIER, JOSEF
Applicants: SIEMENS NIXDORF INFORMATIONSSYSTEME AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: H01R11
IPC codes: G01R1, H01R11