SUPPORTING UNIT FOR A PRINTED CIRCUIT TESTING DEVICE, ESPECIALLY FOR CERAMIC CIRCUIT BOARDS

Abstract: 1. Apparatus for pressing circuit boards (10) to be tested in circuit board testing apparatus onto an assembly off test contacts located in accordance with the contact positions on the circuit board (customized adapter), comprising a holder (4) holding circuit boards (10) to be tested for movement into a testing position in parallel to and in a direction towards test contact plane (8), and locating means (12) for precisely positioning circuit board (10) with respect to the test contacts, characterized by holder (4) being pivotable in a manner such that the component placement side of circuit board component placement plane (6) faces away from test contact plane (8), with the angle between the component placement side of the circuit board and the test contact side being other than the value of 0 degrees thereof in the testing position, by the locating means comprising at teast one tight marker projector (12) mounted to optically position circuit board (10) under test, which has a corresponding marker thereon, on holder (4) in the non-testing position thereof, and by pneumatic, mechanical or electromechanic means being provided to hold circuit board (10) in position on holder (4).

Description: Andruckeinheit für ein Leiterplattenprüfgerät, insbesondere für Keramikleiterplatten Die vorliegende Erfindung betrifft eine Andruckeinheit für Keramikleiterplatten, die mit Hilfe eines Leiterplattenprüfgerätes zu testen sind. Es hat sich zunehmend durchgesetzt, industriell gefertigte Leiterplatten elektronisch zu prüfen, um ein zuverlässiges Ergebnis über die Funktionstüchtigkeit einer Leiterplatte zu erhalten, bevor diese weiterverarbeitet wird, d.h. mit Elektronikbauteilen bestückt wird. Bei einer Leiterplatte mit 1 000 Anschlusspunkten sind zur zuverlässigen Prüfung etwa eine halbe Million Prüfungen auf Zweipunkt-Verbindungen nötig, so dass nur die Anwendung elektronischer Prüfverfahren mit Hilfe eines Rechners eine wirtschaftliche Prüfung in vertretbarer Zeit erlaubt. Derartige komputergesteuerte Lei terplattenprüfvorrichtungen werden durch eine einwandfreie, in die Aufnahme für die zu prüfende Leiterplatte eingelegte "Muster""Leiterplatte programmiert, wobei alle möglichen Kombinationen von Zweipunkt-Verbindungen selbsttätig in das Programm aufgenommen werden und jede Verbindung auf der Leiterplatte vom Rechner gespeichert wird. Werden anschlie ssend identische Leiterplatt#en zur Prüfung in die Vorrichtung eingebracht, so findet ein Vergleich jeder einzelnen Zweipunkt-Verbindung mit der Speicherinformation statt, wobei bei fehlender Identität zwischen der gemessenen und der gespeicherten Information eine Fehleranzeige und gegebenenfalls ein Aussortieren der fehlerhaften Leiterplatte stattfindet. Die Prüfvorrichtung benötigt für jeden Anschlusspunkt der Leiterplatte einen Prüfkontakt, wobei die Konfiguration der Prüfkontakte der Konfiguration der zu überprüfenden Anschlusspunkte der Leiterplatte entsprechen muss. Zu diesem Zweck wird das regelmässige Raster aus an der Leiterplattenprüfvorrichtung vorgesehenen Kontakten mit einem sogenannten Adapter (Kundenadapter) versehen, welcher im wesentlichen aus nach einem bestimmten Muster angeordneten Kontaktstiften besteht, welches dem Muster der Anschlusspunkte der zu prüfenden Leiterplatte entspricht. Mit anderen Worten: Es wird jeder Kontaktpunkt der Leiterplatte über einen Kontaktstift des Kundenadapters mit einem (beliebigen) Kontaktpunkt des Kontaktpunkt-Grundrasters der Leiterplattenprüfvorrichtung verbunden. In der DE-OS 29 33 862 ist ein derartiger Kundenadapter beschrieben, wobei zur genauen und ohne weiteres reproduzierbaren Positionierung der zu prüfenden Leiterplatte auf dem Adapter mehrere Positionierungsstifte vorgesehen sind, die in dafür vorgesehene Positionsierungsbohrungen in der Leiterplatte eingreifen. Die derart im Verhältnis zu den Kontaktstiften des Kundenadapters positionierte Leiterplatte wird dann durch eine geeignete Andruckvorrichtung gegen die genannten Kontaktstifte gedrückt, damit die rechnergesteuerte Leiterplattenprüfvorrichtung die Prüfroutine durchführen kann. Selbstverständlich können geeignete Zuführvorrichtungen oder Beschickungsautomaten für die zu prüfenden Leiterplatten vorgesehen sein, damit ein im wesentlichen selbsttätiger Ablauf der Leiterplattenprüfung erreicht wird. Herkömmliche Leiterplatten haben gewöhnlich einen Kontaktpunktmindestabstand von 1/10" = 2,58 mm. Jeder Kontaktpunkt wird in der Regel durch eine Kontaktpunktbohrung ergänzt, in die die Anschlussdrähte der jeweiligen Elektronikbau teile eingeführt werden, um dort verlötet zu werden. In jüngerer Zeit haben sich jedoch zur Erzielung einer höheren Anschlussdichte Keramikleiterplatten durchgesetzt, bei denen die Kontaktpunkte nur mehr einen Abstand von 1/20" = 1,29 mm haben und bei denen die jeweiligen Kontaktpunkte nicht mehr durch Bohrungen, sondern durch kleinere leitende Punkte oder Felder auf der Keramikoberfläche ausgebildet werden. Es liegt auf der Hand, dass das fliessbandmässige Durchprüfen von vielen derartigen Keramikleiterplatten zu Schwierigkeiten führen kann, da bei diesen Platten in der Regel keine Positionierungsbohrungen vorgesehen sind; ausserdem kann die mit dem Kundenadapter in Kontakt zu bringende Oberfläche nicht ohne weiteres beobachtet werden, da sie auf die Kontaktstifte des Kundenadapters aufgedrückt werden muss. Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Vorrichtung vorzusehen, durch das eine einwandfreie und schnelle Ausrichtung der zu prüfenden Keramikleiterplatten auf den speziellen Kundenadapter möglich wird. Ausserdem soll ein Verfahren zum Einrichten der Andruckeinheit angegeben werden. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Massnahmen nach den Ansprüchen 1 und 6 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt; Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Andruckeinheit mit den beiden Lichtmarkenprojektoren; und Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1. Gemäss dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein oberhalb des Kundenadapters angeordneter, um eine horizontale Achse 2 drehbarer und in senkrechter Richtung verfahrbarer Block 4 zwei einander gegenüberliegende Flächen 6, 8 aufweist, auf denen jeweils eine (Keramik-)Leiterplatte 10 pneumatisch (durch Unterdruck) fixierbar ist. Auf die der Bedienungsperson zugewandte, d.h. nach oben weisende Fläche 6, wird eine Keramikleiterplatte aufgelegt, die auf der mit den Kontaktpunkten versehenen Oberfläche zwei besondere Markierungen aufweist, die von der Bedienungsperson auf zwei (beim Einrichten der Vorrichtung) justierte Lichtmarken eingestellt werden, welche von zwei Lichtmarkenprojektoren 12 erzeugt werden. Auf diese Weise kann die zu prüfende Keramiklei terplatte schnell und genau positioniert werden, wonach die pneumatische Fixierung stattfindet und der Block der Andruckvorrichtung um seine horizontale Achse verdreht und senkrecht nach unten verfahren wird, was durch geeignete, im Inneren des Blockes vorgesehene Hydraulikelemente bewerkstelligt wird, so dass die genau positionierte Keramikleiterplatte auf den Kundenadapter gedrückt wird. Die auf der in gleicher Weise ausgebildeten gegenüberliegenden Fläche des Blockes angeordnete und zuvor geprüfte Keramikleiterplatte wird gegen eine noch zu prüfende Platte ausgetauscht und mit Hilfe der Markierungen auf der Platte und den Lichtmarken des Lichtmarkenprojektors ausgerichtet. Hiernach wird der Andruckblock 4 (in senkrechter Richtung) von dem Kundenadapter abgehoben und um seine horizontale Achse 2 um 1800 verdreht, so dass die gerade geprüfte Keramikleiterplatte 10 abgenommen und gegen eine neue ausgetauscht werden kann, wie dies zuvor erläutert wurde. Anschliessend wird der beschriebene Zyklus wiederholt usw. Wie bereits angedeutet, ist zum Einrichten der Andruckeinheit eine Justierung der Lichtmarkenprojektoren 12 erforderlich. Zu diesem Zweck wird eine plastische Folie auf einer der Aufnahmeflächen 6, 8 des Andruckblockes fixiert und gegen den Kundenadapter gedrückt, dessen Kontaktstifte genau der Kontaktpunktanordnung der Keramikleiterplatte entsprechen. Der Abdruck dieser Kontaktspitzen auf der Folie dient dann zur Justierung der Strichmarkenprojektoren, was deshalb möglich ist, weil die Lage der Markierungen auf der Platte im Verhältnis zu den Kontaktpunkten zuvor festgelegt sein muss (wurde). Die Andruckeinheit ist auf einem nicht dargestellten Leiterplattenprüfgerät angeordnet, dessen Kontaktpunkt-Grundrasterplatte durch den untersten Strich in den Zeichnungen angedeutet sein soll. Auf dieses Grundraster ist ein Kundenadapter aufgesetzt, der gegebenenfalls - wie im Ausführungsbeispiel der Zeichnung dargestellt - auf einem Reduktionsadapter und einem Zwischenadapter aufsitzt. Letztere sind lediglich dazu vorgesehen, das relativ weite Grundraster eines üblichen Leiterplattenprüfgerätes in ein wesentlich dichteres Grundraster zu überführen, welches für die Prüfung von Keramikleiterplatten geeignet ist. Die Andruckeinheit ist auf einem horizontalen Spannrahmen 14 angeordnet, der, wie aus Figur 2 ersichtlich, mit dem (allerdings nicht dargestellten) Leiterplattenprüfgerät durch senkrecht verlaufende Spannschrauben 16 verbunden ist. Der Spannrahmen trägt einen Lagerbock 18, der die horizontale Achse 2 der Andruckeinheit abstützt. Auf dieser horizontalen Achse sitzt der beispielsweise quaderförmige Andruckblock 4, der oberhalb des Kundenadapters auf der horizontalen Achse einerseits senkrecht verfahrbar und andererseits um diese um 1800 verschwenkbar ist. Die Verschwenkbar keit und senkrechte Verfahrbarkeit des Andruckblockes 4 in Richtung auf den Kundenadapter ist dazu vorgesehen, die auf den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 6, 8 des Andruckblockes aufbringbaren und fixierbaren Keramikleiterplatten abwechselnd auf den Kundenadapter aufzudrücken, um für den notwendigen Kontaktdruck zu sorgen. In Fig. 1 ist die Position des Andruckblockes 4 durch strichpunktierte Linien in der oberen Stellung gezeigt, in der er um die horizontale Achse 2 drehbar ist und in der ein Austausch der gerade geprüften Keramikplatte 10 gegen die noch zu prüfende Keramikplatte stattfindet. Mit durchgezogenen Linien ist der Andruckblock 4 in seiner abgesenkten Stellung dargestellt, in der die- Keramikleiterplatte auf den Kundenadapter aufgepresst wird. Auch in dieser Position kann eventuell der Austausch der gerade geprüften gegen die ungeprüfte Leiterplatte stattfinden. Eine nicht näher dargestellte Hydraulik oder Pneumatik im Inneren des Andruckblockes 4 dient zum Erzeugen der angedeuteten Auf- und Abbewegung bzw. der notwendigen Anpresskräfte. Auch die Mechanik zum Erzeugen der um 1800 erfolgenden Verschwenkung des Andruckblockes bei jedem Arbeitstakt ist nicht näher dargestellt. Die Keramikplatte wird auf den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Andruckblockes pneumatisch fixiert, d.h. diese beiden Stirnflächen sind wie in Fig. 2 angedeutet, als Ansaugplatten 20 ausgebildet, wobei auch diese Details nicht näher gezeigt sind. Indem beispielsweise an geeigneten Bohrungen in der Ansaugplatte 20 zum richtigen Zeitpunkt ein gewisser Unterdruck erzeugt wird, kann die Keramikleiterplatte 10 ohne weiteres auf der Ansaugplatte fixiert werden. Ein wesentliches Element der gesamten Andruckeinheit sind die mittels eines Gestänges oder Ständers 22 oberhalb des Andruckblockes angeordneten zwei Lichtmarkenprojektoren 22, die im Zusammenwirken mit zwei ausgewählten Markierungen auf der Oberfläche der Keramikleiterplatte zur optischen Justierung derselben auf der nach oben weisenden Ansaugplatte 20 dienen.

Claims: Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Andrücken von in einem Leiterplattenprüfgerät zu testenden Leiterplatten auf einer Anordnung aus entsprechend den Leiterplatten-Anschlusspunkten positionierten Prüfkontakten (Kundenadapter), mit einer Halterung, in der die zu testenden Leiterplatten parallel zur Prüfkontaktebene und in Richtung auf diese in eine Prüfstellung verschieblich angeordnet sind, und mit einer Positioniereinrichtung zum exakten Anordnen der zu prüfenden Leiterplatte im Verhältnis zu den Prüfkontakten, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) in eine von der Prüfkontaktebene abgewandte Leiterplatten-Beschickungsstellung verschwenkbar ist, dass die Positioniereinrichtung aus mindestens einem Lichtmarkenprojektor (12) besteht, welcher zur optischen Positionierung der eine entsprechende Markierung aufweisenden, zu prüfenden Leiterplatte (10) auf der weggeschwenkten Halterung (20) vorgesehen ist, und dass pneumatische, mechanische oder elektromechanische Mittel zum Fixieren der Leiterplatte (10) in der positionierten Lage auf der Halterung (20) vorgesehen sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass die zur Aufnahme der zu testenden Leiterplatte vorgesehene Halterung (20) um eine parallel zur Prüfkontaktebene angeordnete Achse (2) um 1800 gegenüber der Prüfstellung verschwenkbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) eine Ansaugplatte ist, auf der die Leiterplatte (10) pneumatisch durch Unterdruck fixierbar ist. 4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein um die Achse (2) verschwenkbarer und in Richtung auf die Prüfkontaktebene verfahrbarer Andruckblock (4) vorgesehen ist, von dem zwei einander gegen überliegende Flächen als Ansaugplatten (20) ausgebildet sind. 5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmarkenprojektoren (12) an einem mit dem Lagerbock (18) der Achse (2) verbundenen Gestell (22) oberhalb des Andruckblockes gelagert sind. 6. Verfahren zur Justierung der Strichmarkenprojektoren (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststofffolie auf einer Ansaugplatte (20) fixiert und anschliessend auf die Prüfkontakte aufgedrückt wird derart, dass sich ein Abdruck der Prüfkontakte auf dieser Folie ergibt, wonach die mit den Abdrücken versehene, auf der Ansaugplatte (20) fixierte Folie in die den Strichmarkenprojektoren zugewandte Stellung zurückgeschwenkt wird, wonach der oder die Strichmarkenprojektoren (12) auf eine Markierung auf der Folie ausgerichtet wird bzw. werden, welche zuvor relativ zu den Abdrücken und damit im Verhältnis zu den Anschluss punkten der Leiterplatte festgelegt worden ist.

Inventors: DRILLER HUBERT, MANG PAUL, DRILLER, HUBERT, DIPL.-PHYS., MANG, PAUL
Applicants: MANG PAUL, MANIA GMBH
Application year: 1984
Main classification: G01R1
IPC codes: G01R1, G01R31, H05K13