DE4401469A1 - Testmodule mit expandierbarem Diaphragma und Steckverbinder - Google Patents
Testmodule mit expandierbarem Diaphragma und SteckverbinderInfo
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Description
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortführungsan
meldung der Anmeldungsnummer 07/827 023, eingereicht am 27.
Januar 1992. Der Gegenstand dieser Anmeldung wird durch Be
zugnahme hierin mit aufgenommen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Testen
von Schaltkreiselementen, die auf gedruckten Schaltkreista
feln montiert sind, und insbesondere auf das Testen von in
tegrierten Schaltkreisgehäusen, wie etwa von verdrahteten
plastik-Chipträgern (PLCC), die auf bestückte, gedruckte
Schaltkreistafeln montiert sind, unter Verwendung eines ela
stischen Diaphragmas zur Anlegen einer Federkraft an Test
sonden.
Schaltkreistafel-Testsysteme werden verwendet, um große
Zahlen von gedruckten Schaltkreistafeln zu testen, indem die
elektrische Funktionsfähigkeit und der Durchgang zwischen
verschiedenen Testpunkten auf der Schaltkreistafel überprüft
werden. Der Durchgang oder der Mangel an Durchgang werden im
allgemeinen unter Verwendung von Test-Einspannvorrichtungen
mit einer Anordnungen von Testsonden zum Herstellen eines
elektrischen Kontaktes mit einzelnen Testpunkten auf der ge
druckten Schaltkreistafel festgestellt. Testsysteme unter
scheiden sich in der Art, in der sie die Anordnung von Test
sonden in Kontakt mit den Testpunkten auf der Schaltkreista
fel bringen. Ein Testsystem zum Testen von bestückten
Schaltkreistafeln umfaßt durch Federn vorgespannte Testson
den, die auf einer Sondenplatte in einer durch Vakuum betä
tigten Test-Spannvorrichtung zum Anlegen eines Druckes zwi
schen den Federsonden und den Schaltkreistafel-Testpunkten
montiert sind. Das Testsystem umfaßt außerdem einen Testana
lysator, der allgemeinen ein Computer-gesteuertes Detekti
onssystem zum Anlegen von elektrischen Testsignalen an aus
gewählte Kontakte zum Messen des Durchgangs und zum Erzeugen
von Testergebnissen umfaßt. Ein Beispiel eines Testsystems
nach dem Stand der Technik ist in dem US-Patent Nr. 4 138
186 von Long et al. beschrieben.
Bestückte, gedruckte Schaltkreistafeln sind im allgemei
nen mit verschiedenen elektrischen Komponenten einschließ
lich von Anordnungen integrierter Schaltkreisgehäuse reich
lich bestückt. Diese Gehäuse umfassen typischerweise inte
grierte Schaltkreise, die in einem isolierten Gehäuse mit
einer Mehrzahl von dünnen, parallelen, elektrischen Leitern,
die sich aus dem Gehäuse erstrecken, verpackt sind. Diese
Leiter aus dem integrierten Schaltkreisgehäuse können in
verschiedenen Konfigurationen gebogen sein, die das Testen
von Gehäusen schwierig machen. Zum Beispiel sind integrierte
Schaltkreisgehäuse mit "J-Leiter-" oder "Möwenflügel-" Kon
figurationen üblich. Es ist außerdem üblich, eine große An
zahl dieser integrierten Schaltkreisgehäuse nahe beieinander
auf der Schaltkreistafel zu montieren, um Platz zu sparen.
Wenn eine Anzahl von integrierten Schaltkreisgehäusen auf
einer bestückten Schaltkreistafel zusammengedrängt ist,
bleibt im allgemeinen wenig Raum um die integrierten Schalt
kreisgehäuse herum übrig, um einen elektrischen Kontakt zwi
schen Federsonden auf einer Testeinheit und Leitern auf den
Schaltkreisgehäusen oder anderen Schaltkreiselementen neben
den Gehäusen herzustellen.
Halbleiterchips werden oft in verschiedenen Gehäusen
hergestellt. Eine Art von Gehause ist ein zweireihiges Ge
häuse (DIP) mit zwei Gruppen von getrennten Leitern, die
sich entlang gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses erstrec
ken. Ein zweites Verfahren von Verpackungen verwendet die
Oberflächenmontage-Verpackungstechnologie, die elektronische
Funktionen dichter auf Schaltkreistafeln packt. Allgemein
gesprochen beinhalten PLCC-Gehäuse integrierte Schaltkrei
schips für Speicher und Mikroprozessoren, die eine große An
zahl von Leitern verlangen, die an allen vier Seiten oder
wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten eines rechtec
kigen Gehäuses voneinander getrennt angeordnet sind. Wegen
der geringen Größe und der großen Anzahl der Leiter ist es
schwierig, mehrfache Anordnungen von nahe benachbarten PLCC-
Vorrichtungen, die auf bestückten, gedruckten Schaltungen
montiert sind, zu testen. Die Konfiguration der Leiter macht
es ebenfalls schwierig, die PLCC-Vorrichtungen zu testen. In
einigen integrierten Schaltkreisgehäusen, zum Beispiel in
Verpackungen mit Leitern in einer Möwenflügelkonfiguration,
verhindert die Leiterkonfiguration, daß ein Kontakt zwischen
den Leitern und den Testsonden der Testeinheit hergestellt
wird. Die Lötverbindungen reagieren empfindlich auf externen
Druck, und daher sollte ein Kontakt mit mit Federn vorge
spannten Testsonden vermieden werden, um ein Brechen der
Lötverbindungen zu verhindern.
Umsetzermodule zum Testen solcher integrierter Schalt
kreisgehäuse sind im US-Patent Nr. 5 049 813 von Van Loan et
al. (hier als 813-Patent bezeichnet) beschrieben, dessen
Gegenstand hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen ist. Das
'813-Patent zeigt ein Umsetzermodul, das über einem inte
grierten Schaltkreisgehäuse auf einer bestückten Schalt
kreistafel montiert ist. Das Umsetzermodul umfaßt Reihen von
getrennten Kontakten zum Herstellen eines Kontakts mit ent
sprechenden Reihen von an ein Schaltkreisgehäuse angrenzen
den Leitern. In einer Ausführungsform wird eine Anordnung
von Testpunkten auf einer Oberseite eines Moduls von einzel
nen Testsonden eines Schaltkreisdurchgangs-Testanalysators
kontaktiert. Der elektrische Kontakt zwischen den mit dem
Schaltkreisgehäuse verbundenen Leitern und den entsprechen
den Kontakten auf dem Modul wird auf die Testsonden übertra
gen, um bei der Überprüfung der elektrischen Verbindungen
zwischen dem Schaltkreisgehäuse und den Schaltkreiselementen
auf der gedruckten Schaltkreistafel verwendet zu werden.
In einer Ausführungsform des '813-Patents sind die Kon
takte auf dem Testgehäuse für einen unabhängig lösbaren, fe
dergespannten Kontakt mit den entsprechenden Leitern auf dem
integrierten Schaltkreisgehäuse angeordnet. In einer weite
ren Ausführungsform besteht das Modul aus einem "flexiblen
Schaltkreis-" Material, so daß die Kontakte jeweils einen
dünnen metallischen Film auf einer dünnen Trägerschicht aus
Plastik umfassen, in dem die Kontakte ein Gedächtnis zum Er
zeugen von Reihen von federähnlichen Kontaktfingern entlang
den Seitenkanten des Moduls besitzen. In weiteren Formen des
Testmoduls können die Federsonden oder die flexiblen Schalt
kreisfinger so angeordnet sein, daß sie entsprechende Test
punkte auf der gedruckten Schaltkreistafel neben den Leitern
auf dem IC-Gehäuse kontaktieren.
Mit dem Fortschritt der Technologien für Schaltkreista
feln und integrierte Schaltkreise rücken Schaltkreiskompo
nenten immer enger zusammen.
Die Testpunkte und Sonden für solche Schaltkreise müssen notwendigerweise immer enger zu
sammenliegen, was kleinere Sonden und kleinere Sondenkompo
nenten, wie etwa Federn, erfordert, die immer schwieriger
und teuerer in der Herstellung werden.
Somit gibt es einen Bedarf für eine Vorrichtung zum Te
sten von bestückten, gedruckten Schaltkreistafeln mit einer
großen Anzahl von integrierten Schaltkreisgehäusen, die nahe
beieinander auf der Tafel montiert sind, wobei die Schalt
kreisgehäuse nahe beieinander liegende Leiter besitzen. Das
Testsystem muß an die engen Zwischenräume anpaßbar sein,
während es extrem genaue und zuverlässige Testmessungen lie
fert. Die Notwendigkeit für ein solches Testsystem ist be
sonders kritisch wegen der sich ausweitenden Verwendung von
Oberflächen-montierten Gehäusen, wie etwa von PLCC-Vorrich
tungen, die besonders schwierig zu testen sind. PLCC-Vor
richtungen können mit herkömmlichen Testköpfen besonders
schwierig zu testen sein, da das PLCC-Gehäuse leicht aus ei
ner rechtwinkligen Position bezüglich der Schaltkreistafel
verschoben werden kann oder wegen der Notwendigkeit, einen
Druckkontakt zwischen den Leitern des IC-Gehäuses und der
Testeinheit zu vermeiden. Es gibt außerdem einen Bedarf für
ein Testsystem, das keine unnötigen Verzögerungen während
des Testens bewirkt und schnell an das Testen von Schalt
kreistafeln mit mehreren integrierten Schaltkreisgehäuse,
die auf verschiedenen Tafeln in verschiedenen Anordnungen
montiert sind, angepaßt werden kann. Zusätzlich sollte das
Testsystem preiswert in der Herstellung und sehr zuverlässig
während der Verwendung sein.
Diese und weitere Aufgaben werden durch das in den bei
gefügten Patentansprüchen definierte Testmodul gelöst.
Kurzgesagt stellt eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein Testmodul zum Herstellen von Kontakten mit ei
ner Anordnung von getrennt angeordneten Leitern auf einem
integrierten Schaltkreisgehäuse, das neben anderen Schalt
kreiselementen auf einer bestückten Schaltkreistafel mon
tiert ist, zur Verfügung, um eine Schaltkreisüberprüfung
durch einen externen elektronischen Testanalysator durch
zuführen. Das Testmodul besitzt ein festes Probengehäuse mit
einer Mehrzahl von länglichen und voneinander getrennten
Testsonden, die sich jeweils durch entsprechende Bohrungen
in dem Gehäuse erstrecken, um die Sonden in einer den Lei
tern des integrierten Schaltkreisgehäuses entsprechenden An
ordnung zu halten. Ein erstes Ende jeder gehaltenen Test
sonde ist für einen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter
auf dem integrierten Schaltkreisgehäuse ausgerichtet. Ein
gegenüberliegendes, zweites Ende jeder gehaltenen Testsonde
zeigt von dem integrierten Schaltkreisgehäuse weg. Ein fle
xibles, elastisches Diaphragma ist auf einer Oberseite des
Sondengehäuses derart montiert, daß das Diaphragma normaler
weise mit der Oberseite des Sondengehäuses gegenüber dem in
tegrierten Schaltkreis in Verbindung gehalten wird. Das Dia
phragma kontaktiert somit die zweiten Enden der sich bewe
genden Testsonden, so daß das Diaphragma in Abhängigkeit von
dem axialen Druckkontakt von den zweiten Enden der Testson
den, wenn das Testmodul über den integrierten Schaltkreis
montiert wird, elastisch von dem Gehäuse wegbewegbar ist.
Das Testmodul umfaßt weiterhin Vorrichtungen zur elektri
schen Verbindung der Testsonden mit entsprechenden Anschlüs
sen auf dem Testmodul, so daß der Kontakt zwischen den ein
zelnen Leitern neben dem integrierten Schaltkreisgehäuse und
den entsprechenden Testsonden auf dem Modul elektrisch von
den Anschlüssen zum Testen der Schaltkreise in dem externen,
elektronischen Testanalysator übertragen wird.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen besitzt das Testmo
dul einen leitfähigen Zylinder in jeder Bohrung. Die Test
sonden sind feste Metallstifte, die in gleitendem Kontakt
mit den Zylindern stehen. Die Anschlüsse umfassen einen fle
xiblen Schaltkreis, der mit der Oberseite des Probengehäuses
verbunden ist und Schaltkreiszüge besitzt, die mit den ent
sprechenden Testsonden in Verbindung stehen. Die Schalt
kreiszüge auf dem flexiblen Schaltkreise erstrecken sich von
den Sonden weg zu einem peripheren Bereich des Probengehäu
ses zum Übertragen der Signale an den externen Schalt
kreistester.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine feste Gehäuseab
deckung gegen eine zweite Seite des Diaphragmas montiert.
Die Abdeckung besitzt einen Hohlraum über den Testsonden.
Die Abdeckung hält das Diaphragma, so daß es sich in den
Hohlraum bewegt, wenn es sich elastisch von dem Gehäuse weg
bewegt.
Die Erfindung stellt ein Testmodul mit sehr hoher
Dichte, bei dem ein kontrollierter elastischer Druck gegen
das Modul und von dem Modul in hohen Dichten angelegt wird,
und mit Kontakten zur Verfügung, die komplexere Federkon
takte oder eine interne Verdrahtung zur vollständigen Über
tragung der Testsignale durch das Modul zwischen den Test
sonden und den Schaltkreisen der Tafel vermeiden.
Diese und weitere Gesichtspunkte der Erfindung werden
vollständig durch Bezugnahme auf die folgende, detaillierte
Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen verstanden.
Fig. 1 ist ein Querschnitt entlang der Linie 1-1 der
Fig. 2, die ein Umsetzermodul nach den Prinzipien der vor
liegenden Erfindung in einer Testposition über einem zu
testenden, integrierten Schaltkreisgehäuse zeigt.
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die teilweise aufgebrochen
ist, die das Umsetzermodul der Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 ist ein Querschnitt, der eine Testeinspannung zum
Testen einer stark bestückten Schaltkreistafel unter Verwen
dung des Umsetzermoduls der Fig. 1, 2 zum Testen der in
tegrierten Schaltkreisgehäuse auf der Tafel zeigt.
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der
Rückseite eines tragbaren, zellulären Telephons und einer
Batterie.
Fig. 5 ist ein invertierter Querschnitt entlang der Li
nie 5-5 der Fig. 4 einer Steckverbindung für die Batterie
schnittstelle des tragbaren, zellulären Telephons.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der ein Umsetzermodul 10
nach den Prinzipien dieser Erfindung zeigt. Fig. 2 ist eine
Draufsicht des Umsetzermoduls. Das Umsetzermodul 10 (auch
als Testmodul bezeichnet) umfaßt ein Gehäuse 12 mit einer
flachen, oberen Oberfläche 13 und einer parallelen, flachen,
unteren Oberfläche 15; einen dünnen, flachen, flexiblen
Schaltkreis 14, der über der oberen Oberfläche 13 des Gehäu
ses angeordnet ist; ein dünnes, flexibles, elastomeres Dia
phragma 16, das unter Spannung gehalten wird und den flexi
blen Schaltkreis 14 überlagert; eine Abdeckung 18, die an
die Oberseite des Gehäuses über dem Diaphragma montiert ist;
und eine Mehrzahl von Testsonden 20, die von dem Gehäuse 12
gehalten werden und zum dehnbaren Diaphragma 16 hin beweg
lich sind. Die Sonden stehen normalerweise unter der unteren
Fläche 15 des Gehäuses vor. Das Gehäuses 12 ist ein festes,
einheitliches Teil aus einem massiven, festen, elektrisch
isolierenden Material, wie etwa G-10 Glasfaser. Während der
Verwendung des Umsetzermoduls wird das Gehäuse 12 über ein
integriertes Schaltkreisgehäuse 19 montiert, das auf einer
gedruckten Schaltkreistafel 21 getragen wird. Auf der
Schaltkreistafel sind verschiedene elektrische Komponenten
einschließlich Widerstände, Kondensatoren, Spulen und inte
grierten Schaltungen zusammen mit elektrischen Schaltkreis
zügen zum Leiten von elektrischen Signalen zwischen den Kom
ponenten auf der Schaltkreistafel montiert. Die Schaltkreise
auf der Tafel können auch die Testpunkte, die zum Kontakt
mit den Testsonden zur Verwendung beim Testen des Schalt
kreisdurchgangs verwendet werden, verringern, wie hiernach
beschrieben.
Der zu testende, integrierte Schaltkreis 19 kann in ei
nem verdrahteten Chipträger aus Plastik (PLCC) verpackt
sein. Wie oben erwähnt, besitzen PLCC-Gehäuse getrennte Lei
tungen an allen vier Seiten oder wenigsten entlang zwei ge
genüberliegenden Seiten eines rechtwinklig geformten Gehäu
ses. Alternativ kann das integrierte Schaltkreisgehäuse zum
Beispiel ein zweireihiges (DIP), J-Leiter- oder Möwenflügel-
Gehäuse sein. Eine Reihe von Leitern 19a entlang einer Seite
des integrierten Schaltkreises ist beispielsweise in Fig. 2
gezeigt.
Das Gehäuse 12 besitzt eine Mehrzahl von getrennten Boh
rungen 23, die durch die Tiefe des Gehäuses 12 gebohrt sind,
um das Gehäuse nach beiden Seiten zu öffnen. Die Bohrungen
23 sind in einer festen Anordnung entsprechend der festen
Anordnung der Leiter auf dem zu testenden, integrierten
Schaltkreisgehäuse gebohrt. Wie in den Fig. 1 und 2 ge
zeigt, ist diese Anordnung von Bohrungen in Reihen von
gleichförmig voneinander getrennten Löchern in einer quadra
tischen Anordnung entlang der Länge und Breite des Gehäuses
gebohrt.
Ein separater, elektrisch leitender Zylinder 22 (auch
als Auge bezeichnet) ist in jede Bohrung preßgepaßt. Sepa
rate Testsonden 20 sind gleitend in jedem der Zylinder 22
montiert. Die Testsonden sind in ihren jeweiligen Zylindern
22 axial frei und unter der Schwerkraft beweglich. Die Test
sonden 20 gleiten auf der Innenseite der Zylinder 22, um
einen gleitenden elektrischen Kontakt innerhalb der Zylinder
zu bilden.
Die Testsonden 20 besitzen eine scharfe Spitze an einem
Ende und einen halbkugelförmigen Kopf an dem anderen Ende.
Die Testsonden 20 sind vorzugsweise feste Metallstifte. Die
Testsonden 20 sind in den Zylindern derart montiert, daß die
Sonden normalerweise von der Bodenseite des Gehäuses wegste
hen. Jede Sondenspitze erstreckt sich zu dem zu testenden,
integrierten Schaltkreis 19, während sich die halbkugelför
migen Köpfe der Sonden zur Oberseite des Gehäuses 12 er
strecken. (In Fig. 1 sind der Übersichtlichkeit wegen nur
ein paar der Testsonden, die einige hundert in der Anzahl
sein können, gezeigt. Außerdem sind der Klarheit wegen Kom
ponenten des Umsetzermoduls 10 und der Sonden in ihrer Größe
übertrieben und unproportioniert in ihrer relativen Größe
gezeigt.)
Der flexible Schaltkreis 14 (auch als flexible, ge
druckte Schaltkreistafel bezeichnet) ist an die obere Ober
fläche 13 des Gehäuses 12 laminiert. Der flexible Schalt
kreis 14 umfaßt einen dünne, flexible Filmschicht aus einem
elektrisch isolierenden Material, das eine Anordnung von
elektrisch leitenden Schaltkreiszügen, typischerweise aus
Kupfer, das auf den Film aufgebracht ist, trägt. Jeder Zy
linder 22 besitzt einen äußeren Flansch, der einen Schalt
kreiszug durchstößt, und setzt den Flansch in den Schalt
kreiszug ein, um eine elektrische Verbindung zu bilden. Der
flexible Schaltkreis 14 enthält elektrisch leitfähige Bahnen
oder Züge zum Übertragen von elektrischen Signalen von dem
Zylinder 22 an einen externen, elektronischen Tester (nicht
gezeigt).
Das bevorzugte Filmmaterial für den flexiblen Schalt
kreis 14 ist ein dünner, sich selbst tragender, thermopla
stischer Film, wie etwa Mylar. In einem Ausführungsbeispiel
können Mehrfachschichten aus Mylar und Kupfer-Schaltkreiszü
gen miteinander verbunden werden, um einen mehrschichtigen,
flexiblen Schaltkreis 14 zu bilden. Der flexible Schaltkreis
14 ist auf die obere Oberfläche 13 des Gehäuses 12 mittels
geeigneter Klebemittel oder anderer Mittel zum Verbinden der
Plastikschicht mit dem Gehäuse verbunden. Wie in Fig. 1 ge
zeigt, ist der flexible Schaltkreis 14 um eine Seite der Ge
häuseabdeckung frei nach oben gebogen, so daß er sich über
die Oberseite der Abdeckung 18 erstreckt. Eine Steckverbin
dung 28 ist mit einem Bereich des flexiblen Schaltkreises,
der sich über die Abdeckung erstreckt, verbunden. Schalt
kreiszüge in dem flexiblen Schaltkreis sind elektrisch mit
Stiften 29 in der Steckverbindung 28 verbunden. Alternativ
können die Züge von großen Kupferpunkten für elektrische
Verbindungen mit denselben beendet werden. Zum Beispiel kann
der flexible Schaltkreis 14 über eine obere Oberfläche 27
der Abdeckung 18 gefaltet und mit dieser laminiert sein. In
diesem Beispiel sind die großen Kupferpunkte in einer Anord
nung wie etwa einer gleichförmigen Gitteranordnung auf der
Oberfläche des flexiblen Schaltkreises, der von der Ober
seite der Abdeckung nach oben schaut, angeordnet. Die Kup
ferpunkte werden elektrisch von Testsonden auf eine Weise
ähnlich der in dem zuvor erwähnten '813-Patent kontaktiert.
Das dünne, flexible, elastomere Diaphragma 16 wird gegen
die obere Oberfläche des flexiblen Schaltkreises 14 ge
spannt, so daß die untere Seite des Diaphragmas in Kontakt
mit den halbkugelförmigen Köpfen der Testsonden 20 ist. Das
Diaphragma 16 besteht aus einem elastisch dehnbaren, nicht
porösen Material, wie etwa aus Naturgummi oder einem synthe
tischen Elastomer, wie etwa Neoprengummi. Das dünne, flexi
ble Diaphragma 16 ist longitudinal (in der Ebene der Gummi
schicht) dehnbar. Das Diaphragma ist auch in einer Richtung
senkrecht zur Ebene der Gummischicht unter auf das Dia
phragma wirkenden Kräften dehnbar.
Das Diaphragma 16 ist an einem Ende durch Niederdrück
schrauben 24 an das Gehäuse 12 befestigt. Das Diaphragma 16
ist straff über die obere Oberfläche des flexiblen Schalt
kreises 14 gezogen und durch weitere Niederdrückschrauben 24
an seinem anderen Ende an das Gehäuse 12 befestigt. Die un
tere Oberfläche des gespannten, elastischen Diaphragmas 16
wird dadurch normalerweise straff gegen die Köpfe der Test
sonden 20 gehalten. Das Diaphragma 16 ist an dem Gehäuse 12
durch Niederdrückschrauben befestigt, die in Gewindelöcher
eingesetzt sind, die sich in jeder Ecke der oberen Oberflä
che des Gehäuses 12 befinden. Der Deckel oder die Gehäuseab
deckung 18 besitzt einen sich nach unten erstreckenden,
rechtwinkligen Flansch 18a, der gegen eine periphere obere
Oberfläche des Diaphragmas 16 montiert ist. Ein nach unten
schauender Hohlraum 26 in der unteren Oberfläche des Deckels
liegt den Sondenreihen gegenüber, um einen internen, hohlen
Bereich zu bilden, in den sich das Gummidiaphragma und die
Sonden bei der Verwendung biegen können.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Dia
phragma 16 an seiner Peripherie mit der oberen Oberfläche 13
des Gehäuses 12 verbunden, so daß das Diaphragma straff ge
gen die Köpfe der Testsonden angeordnet ist. Dieses Ausfüh
rungsbeispiel kann wahlweise keine Gehäuseabdeckung 18 be
sitzen.
Das Diaphragma 16, das unter innerhalb der Ebene des
Diaphragmas anliegender Spannung gehalten wird, wird straff
sowohl gegen die obere Seite des flexiblen Schaltkreises 14
als auch gegen die halbkugelförmigen Köpfe der Testsonden 20
gehalten. Wenn das Diaphragma gegen den flexiblen Schalt
kreis gehalten wird, stellt es eine gleichförmige Federkraft
(in der Ebene des Diaphragmas und in der Tiefe senkrecht zur
Fläche des Diaphragmas) über die Oberfläche des Diaphragmas
hinweg zur Verfügung. Den Testsonden 20, die sich in das
Diaphragma 16 bewegen, um es zu bewegen, wirkt eine gleiche
und entgegengesetzte, axiale Kraft entgegen, die von dem
flexiblen, gespannten Diaphragma erzeugt wird.
Insbesondere werden während des Testens die Spitzen der
Testsonden 20 gegen die Leiter 19a des integrierten Schalt
kreisgehäuses 19 gepreßt. Alternativ können die Testsonden
gegen Schaltkreiszüge auf der Schaltkreistafel neben den
Leitern auf dem integrierten Schaltkreisgehäuse und in elek
trischem Kontakt mit demselben gepreßt werden. Der Kopf je
der Testsonde wird in Abhängigkeit von der axialen Kraft auf
die Probe in das Diaphragma 16 bewegt, um dadurch das Dia
phragma 16 von dem Gehäuse weg in den Hohlraum 26 der Abdec
kung 18 zu spannen. Das elastische Spannen des Diaphragmas
16 bewirkt, daß das Diaphragma 16 versucht, elastisch zu
schrumpfen, um in einen weniger gespannten Zustand zurückzu
kehren. Das elastische Schrumpfen erzeugt eine gleiche Ge
genkraft oder Federkraft gegen die Testsonden, um somit eine
getrennte und unabhängige, axiale Federkraft senkrecht gegen
jeden Leiter des integrierten Schaltkreisgehäuses, der von
einer entsprechenden, vorgespannten Testsonde kontaktiert
wird, zu erzeugen.
Während des Testens wird die flache, untere Fläche 15
des Testmodulgehäuses auf die obere Oberfläche des inte
grierten Schaltkreisgehäuses 19 angeordnet. Das Gehäuse wird
auf die unten beschriebene Weise fest mit dem Gehäuse in
Kontakt gehalten. Die Testsonden 20 sind auf dem Gehäuse in
einer festen Anordnung angeordnet, die mit der Anordnung der
Kontakte 19a auf dem zu testenden Gehäuse oder der Anordnung
der Testpunkte auf der Schaltkreistafel, die die integrier
ten Schaltkreisgehäuse trägt, übereinstimmt. Elektrische
Testsignale von dem elektronischen Testanalysator werden
dann an die Stifte 29 in der Steckverbindung 28 am Rand des
flexiblen Schaltkreises 14 angelegt. Die Stifte 29 in der
Steckverbindung 28 sind elektrisch mit entsprechenden
Schaltkreiszügen des flexiblen Schaltkreises verbunden, und
zwar vorzugsweise durch Löttechniken. Die elektrischen Test
signale bewegen sich entlang den Schaltkreiszügen auf dem
flexiblen Schaltkreis 14 und werden den entsprechenden leit
fähigen Zylindern in dem Gehäuse 12 mitgeteilt, die elek
trisch durch die physikalische Verbindung durch die Preßpas
sung der Zylinder in jede Bohrung des Gehäuses mit den
Schaltkreiszügen verbunden sind. Enge Toleranzen zwischen
dem Innendurchmesser der Zylinder 22 und dem Außendurchmes
ser der Testsonden 20 sorgen für einen gleitenden Kontakt,
der einen entsprechenden elektrischen Kontakt von dem Zylin
der zur Testsonde entlang der Länge des Zylinders erzeugt.
Die elektrischen Testsignale werden dann über die Spitzen
der Testsonden 20 den Leitern des integrierten Schaltkreises
19 übermittelt. Die elektrischen Testsignale bewegen sich
dann durch den integrierten Schaltkreis zu anderen Leitern
des integrierten Schaltkreises, wo sie dann anderen Testson
den 20 übermittelt werden. In der umgekehrten Richtung wer
den die elektrischen Testsignale von den Testsonden 20 über
den Zylinder 22 entlang den passiven Schaltkreiszügen des
flexiblen Schaltkreises 14 zu entsprechenden Stiften in der
Steckverbindung übertragen, wo sie dann zum elektronischen
Testanalysator übertragen werden.
Nach dem Testen wird das Umsetzermodul 10 von dem inte
grierten Schaltkreisgehäuse entfernt, wodurch der Druck der
Testsonden gegen die Leiter des integrierten Schaltkreisge
häuses gelöst wird. Der Kopf der Testsonden wird in Abhän
gigkeit von dem elastischen Schrumpfen des Diaphragmas zum
Gehäuse hin bewegt, wodurch dem Diaphragma ermöglicht wird,
in seinen Zustand vor dem Test zurückzukehren.
Fig. 3 ist ein Querschnitt, der eine Testeinspannung für
eine stark bestückte Schaltkreistafel unter Verwendung des
Umsetzermoduls der Fig. 1, 2 zum Testen von auf der Tafel
montierten, integrierten Schaltkreisgehäusen zeigt.
Die Testeinspannung besitzt eine untere Sondenplatte 40,
die unter einer zu testenden Schaltkreistafel 42 im wesent
liche parallel zu derselben angeordnet ist. Eine untere Ab
streifplatte 44 ist gegen die obere Oberfläche der unteren
Sondenplatte 40 montiert. Sowohl die untere Abstreifplatte
44 als auch die untere Sondenplatte 40 besitzen eine Mehr
zahl von getrennten Bohrungen, die in einer passenden Anord
nung entsprechend der Anordnung der Testpunkte auf der unte
ren Oberfläche der zu testenden Schaltkreistafel 42 gebohrt
sind. Getrennte Federsonden 46 sind in jeder der Bohrungen
(der Einfachheit halber ist nur eine Testsonde 46 in der un
teren Sondenplatte gezeigt) montiert. Jede Federsonde 46
kann von dem Typ sein, der einen zylindrischen Sitz, eine
innere Spiralfeder innerhalb des Sitzes und einen Stempel,
der in dem Sitze unter dem Druck der Feder beweglich ist,
umfaßt. Die Sonden 46 können mit einer entfernten Schnitt
stellen-Steckverbindung (nicht gezeigt) in der wohlbekannten
Weise zum Herstellen von elektrischen Verbindungen mit dem
externen, elektronischen Testanalysator verdrahtet sein. Die
Sonden 46 sind in die Bohrungen in der unteren Sondenplatte
40 preßgepaßt. Die untere Abstreiferplatte 44 ist ein Zwi
schenelement, das verhindert, daß die Federsonden durch
schlagen, indem sie verhindern, daß der Stempel die Spirale
vollständig gegen den Boden des Sitzes komprimiert. Die
Schaltkreistafel kontaktiert die untere Abstreiferplatte 44,
wodurch eine weitere Bewegung des Stempels gegen die Spiral
feder verhindert wird.
Ähnlich der unteren Abstreifplatte 44 und der unteren
Sondenplatte 40 ist eine obere Sondenplatte über der oberen
Oberfläche der zu testenden Schaltkreistafel 42 angeordnet.
Eine obere Abstreifplatte 50 ist gegen die untere Oberfläche
der oberen Sondenplatte 48 montiert. Sowohl die obere Ab
streifplatte 50 als auch die obere Sondenplatte 48 besitzen
eine Mehrzahl von getrennten Bohrungen, die in einer passen
den Anordnung entsprechend der Anordnung der Testpunkte auf
der oberen Oberfläche der zu testenden Schaltkreistafel ge
bohrt sind. Ähnlich wie bei der unteren Sondenplatte 40 sind
getrennte Federsonden 46 in den Bohrungen der oberen Sonden
platte 48 montiert. (Nur eine Testsonde 46 ist der Einfach
heit halber in der oberen Sondenplatte gezeigt.)
Die oberen und unteren Sondenplatten und die oberen und unteren Abstreifplatten bestehen aus einem soliden, festen, elektrisch isolierenden Material, wie etwa aus G-10 Glasfa ser.
Die oberen und unteren Sondenplatten und die oberen und unteren Abstreifplatten bestehen aus einem soliden, festen, elektrisch isolierenden Material, wie etwa aus G-10 Glasfa ser.
Die obere Abstreifplatte 50 und die obere Sondenplatte
48 besitzen eine Mehrzahl von Montagelöchern zur Aufnahme
von entsprechenden Testmodulen, die in die Montagelöcher zum
Ausrichten mit den entsprechenden integrierten Schaltkreis
gehäusen auf der Tafel unter jedem Testmodul eingesetzt wer
den. Wie in Fig. 3 gezeigt, überspannt ein Montageloch 51 in
der oberen Sondenplatte die äußere Peripherie des Testmodul
gehäuses. Ein unterer Flansch 55 steht an der Basis des
Testmodulgehäuses nach außen vor und liegt auf einer nach
unten zeigenden, ringförmigen Schulter 56 auf der Sonden
platte über einem übergroßen Montageloch 57 in der oberen
Abstreifplatte auf. Das Umsetzermodul 10 wird in die obere
Sondenplatte 48 von der Unterseite her eingesetzt. Die
Schulter 56 und der Flansch 55 besitzen eines Mehrzahl von
ausgerichteten Montagelöchern, die sich vorzugsweise in den
vier Ecken der Schulter und des Flanschs befinden. In den
Montagelöchern angeordnete Gewindebolzen werden durch ent
sprechende Festhaltemuttern 60 an der Stelle festgezogen, um
das Umsetzermodul 10 in den Montagelöchern in der oberen
Sondenplatte 48 und der oberen Abstreifplatte 50 zu halten.
Die Testsonden 46 sind separat mit einer Systemschnitt
stellen-Steckverbindung (der Klarheit wegen nicht gezeigt)
durch herkömmliches Wire-Wrapping verdrahtet (ebenfalls der
Klarheit wegen nicht gezeigt), um mit dem externen Testana
lysator verbunden zu werden. Alternativ können die Federson
den 46 an getrennte, flexible Schaltkreise (nicht gezeigt)
angeschlossen sein, die auf den oberen und unteren Sonden
platten montiert sind, um Testsignale von den Federsonden 46
zu einer Systemschnittstellen-Steckverbindung zu übertragen.
Die Steckverbindung 28 des Umsetzermoduls 10 ist auf ähnli
che Weise elektrisch mit der Systemschnittstellen-Steckver
bindung durch Wire-Wrapping eines Drahtes zwischen den bei
den Steckverbindungen verbunden. Alternativ kann die Verbin
dung zwischen der Steckverbindung 28 und der Systemschnitt
stellen-Steckverbindung ein flexibler Schaltkreis sein.
In der Testeinspannung sind die Federsonden 46 für einen
Kontakt mit den entsprechenden Testpunkten auf der Schalt
kreistafel ausgerichtet, und die Sonden 20 auf dem Umsetzer
modul 10 sind für einen Kontakt mit den entsprechenden Lei
tern 19a jedes der integrierten Schaltkreisgehäuse 19 auf
der Schaltkreistafel ausgerichtet. Durch Verwendung des Um
setzermoduls in Einspannungen, die Federsonden enthalten,
kann ein guter elektrischer Kontakt durch feste Stifte 20
für einen engeren Abstand der Leiter des integrierten
Schaltkreisgehäuses erreicht werden.
Ein peripherer Korb (nicht gezeigt) auf der oberen Ober
fläche der unteren Abstreifplatte 44 umschließt die Anord
nung der unteren Testsonden 46 und die Schaltkreistafel. Die
Schaltkreistafel 42 ist auf der Anordnung von Federsonden 46
in der unteren Sondenplatte 40 angeordnet. Die obere Ab
streifplatte 50 wird in Kontakt mit dem Korb bewegt, um eine
Druckdichtung zwischen der Unterseite der oberen Abstreif
platte 50 und der Oberseite der unteren Abstreifplatte 44 zu
bilden. Während der Benutzung wird Luft von einem hohlen In
nenraum- oder -volumen zwischen den oberen und unteren Ab
streifplatten angesogen, was bewirkt, daß der äußere atmo
sphärische Druck eine Kraft gegen die untere Abstreifplatte
anlegt, wodurch die Platte nach unten bewegt wird. Die durch
den Luftdruckunterschied angelegte Kraft drückt die obere
Abstreifplatte gegen den Korb, bis die Schaltkreistafel eine
Anordnung von Tafelstoppern (nicht gezeigt) kontaktiert.
Diese Bewegung der Tafel zwingt die Tafel, sich in Kontakt
mit den Spitzen der Federsonden in den oberen und unteren
Sondenplatten zu bewegen, während sich die Tafel zu den
Teststiften 20 in den Umsetzermodulen bewegt. Dies zwingt die
Testsonden 20 in dem Umsetzermodul nach oben zur unteren
Seite des Diaphragmas 16. Der Kontakt von den sich bewegen
den Sonden 20 spannt das elastische Diaphragma nach oben in
den Hohlraum 26 in der Gehäuseabdeckung 18. Die Spannung des
gespannten Diaphragmas wirkt der nach oben gerichteten Kraft
jeder Testsonde 20 mit einer aquivalenten Gegenkraft, die
axial auf die Sonden wirkt, entgegen, um die Sonden in einen
Federdruckkontakt mit den Leitern oder Testpunkten auf dem
zu testenden, integrierten Schaltkreis oder der zu testenden
Tafel zu halten.
In einer dem in den Fig. 1, 2 beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiel ähnlichen Weise werden elektrische Testsignale
von dem elektronischen Testanalysator an die Federsonden 46
angelegt, während parallel dazu sich elektrische Testsignale
durch die Sonden in dem Umsetzermodul zu den Leitern des in
tegrierten Schaltkreisgehäuses oder den Testpunkten der zu
testenden Tafel bewegen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel zu der in Fig.
3 beschriebenen Testeinspannung wird eine Flüssigkeitsbetä
tigung zur Anlegen einer Federkraft an die Testsonden in dem
Umsetzermodul verwendet. In diesem Ausführungsbeispiel wird
das Diaphragma 16 über den Hohlraum 26 in der Gehäuseabdec
kung 18 angeordnet, um eine Luftkammer über dem Diaphragma
zu bilden. Die Gehäuseabdeckung 18 wird auf dem oberen Be
reich des Gehäuses 12 montiert, so daß die untere Fläche der
Abdeckung das Diaphragma zwischen der Fläche und dem flexi
blen Schaltkreis 14 auf der Oberseite des Gehäuses ein
schließt. Dies bildet eine kontinuierliche, luftdichte Dich
tung um die Peripherie des eingeschlossenen Hohlraums. Die
periphere Dichtung ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie
das Diaphragma in einer im wesentlichen unbeweglichen Ruhe
position gegen die feste obere Oberfläche des flexiblen
Schaltkreises und die Köpfe der Testsonden hält. Ein Luft
schlauch (nicht gezeigt) von einer Luftpumpe (nicht gezeigt)
ist mit Öffnungen in der an der Oberseite des Hohlraumes be
findlichen Abdeckung verbunden.
Die Arbeitsweise der Vakuumtesteinspannung ist ähnlich
der der oben im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Ein
spannung. Während des elektrischen Testens wird die Schalt
kreistafel auf dem peripheren Korb angeordnet, wie oben be
schrieben. Sobald ein Vakuum in dem Volumen innerhalb der
Korbdichtung erzeugt wird, drückt der atmosphärische Druck
gegen die Schaltkreistafel die Tafel gegen den Korb und
bringt die Schaltkreistafel in Kontakt mit den Testsonden 20
in dem Testmodul. Die Schaltkreistafel wird gegen die Spit
zen der Testsonden gedrückt, wodurch die Köpfe der Testson
den in das Diaphragma 16 gedrückt werden, was das Diaphragma
spannt und dadurch eine entgegenwirkende, nach unten wir
kende, axiale Kraft auf jede Testsonde mit einer äquivalen
ten Gegenkraft erzeugt. Zum gleichen Zeitpunkt wird Luft in
den Hohlraum 26 gedrückt, was bewirkt, daß das elastomere
Diaphragma axial nach unten gegen die Testsonden 20 drückt,
die ihrerseits eine Federkraft gegen die Leiter neben dem
integrierten Schaltkreisgehäuse auf der Schaltkreistafel
ausüben. Mit einer Zunahme des Luftdruckes innerhalb des
Hohlraumes übt das Diaphragma eine zunehmend größere Feder
kraft auf die einzelnen Testsonden 20 aus. Die Luft wird
während des Testens der Schaltkreistafel kontinuierlich in
den inneren Raum des Hohlraumes gedrückt.
Wenn der Luftdruck innerhalb des Hohlraumes 26 ein
Gleichgewicht erreicht, bei dem er sich während des Tests
nicht mehr ändert, ist der Druck an jedem Punkt entlang der
Oberfläche des Diaphragmas 16 konstant. Die gegen jede Test
sonde 20 von dem gleichförmigen Druck auf das Diaphragma 16
ausgeübte Kraft ist ebenfalls gleichmäßig. Diese Kraft ist
im wesentlichen unabhängig von der Auslenkung der Sonde in
das Diaphragma 16, da der Druck an jedem Punkt des Diaphrag
mas gleich ist. Die Federkonstante des Diaphragmas ist nied
rig. Die elastischen Eigenschaften des Diaphragmamaterials
und der Luftdruck sind die hauptsächlichen Faktoren, die die
Kraft auf die Sonden aus der Diaphragmabiegung beeinflussen.
Die Entfernung der Sondenauslenkung hat keinen wesentlichen
Einfluß auf die Sondenkraft.
Auf eine ähnlich Weise wie in dem in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel werden elektrische Testsignale von dem
elektronischen Testanalysator an die Testeinspannung und das
Flüssigkeits-betätigte Testmodul angelegt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Beispiel einer alternati
ven Verwendung der Erfindung ohne das Testen von Schalt
kreistafeln. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein tragbares,
zelluläres Telephon 200 mit einem in einer Vertiefung 203
auf der Rückseite des zellularen Telephone installierten
Batteriepaket 202 zum Bereitstellen von elektrischer Lei
stung für den Betrieb des Telephons. Batteriespannungsan
schlüsse 204 auf einer Rückseite des Batteriepakets kontak
tieren entsprechende, unter Federkraft stehende Telephon
spannungsanschlüsse 206 auf der Rückseite des Telephons 200,
wenn die Batterie in dem Telephon installiert ist. Die unter
Federkraft stehenden Anschlüsse 206 befinden sich auf einer
Steckverbindung 208 nach der vorliegenden Erfindung, die in
dem Körper des Telephons installiert ist.
Die Steckverbindung 208, die die Telephonspannungsan
schlüsse 206 enthält, befindet sich auf der unteren Rück
seite des Telephons 200. Wie in Fig. 5 gezeigt, besitzt, die
Steckverbindung 208 ein Gehäuse 210 mit einem im allgemeinen
rechtwinkligen Querschnitt. Ein Arm 214 steht von einer obe
ren Seite der Steckverbindung senkrecht zur oberen Oberflä
che der Steckverbindung hervor. Das Gehäuse besteht aus ei
nem festen, einzigen Stück aus einem robusten, festen, elek
trisch isolierenden Material, wie etwa G-10 Glasfaser. Ähn
lich wie das oben in den Fig. 1, 2 beschriebene Gehäuse
des Umsetzermoduls besitzt das Gehäuse 210 eine Mehrzahl von
separaten Bohrungen 211, die in einer festen Anordnung durch
die Tiefe des Gehäuses gebohrt sind und sich zu den oberen
und unteren Flächen des Gehäuses öffnen. Die Bohrungen 211
sind in einer Anordnung gebohrt, die der Anordnungen der An
schlüsse 204 auf dem Batteriepaket entsprechen. Ein elek
trisch leitfähiger Zylinder 216 ist in jede Bohrung preßge
paßt.
Ein flexibler Schaltkreis 218 mit einer rechtwinkligen
Form ist auf die obere Seite und eine äußere Seitenwand des
Gehäuses 210 laminiert. Jeder Zylinder 216 besitzt einen
Flansch, der einen Schaltkreiszug des flexiblen Schaltkrei
ses durchsticht und den Flansch in den Schaltkreiszug setzt,
um eine elektrische Verbindung zu bilden. Der flexible
Schaltkreis 218 besitzt elektrisch leitfähige Züge, die je
den Zylinder 216 auf der oberen Fläche des Gehäuses 210 mit
einem entsprechenden Telephonspannungsanschluß 220 auf dem
Bereich des flexiblen Schaltkreises auf der äußeren Seiten
wand des Gehäuses verbinden.
Die unter Federkraft stehenden Anschlüsse 206 sind feste
Stifte, die axial in jedem der Zylinder beweglich sind. Ähn
lich wie bei dem oben in den Fig. 1, 2 beschriebene Test
modul 10 sind die Stifte innerhalb der Zylinder 216 beweg
lich, um einen gleitenden elektrischen Kontakt zu erzeugen.
Die Stifte 206 besitzen eine scharfe Spitze an einem von der
unteren Seite 223 des Gehäuses 210 wegweisenden Ende. Ein
runder Kopf auf dem gegenüberliegenden Ende jedes Stiftes
weist von einer oberen Fläche des Gehäuses weg.
Ein dünnes, flexibles, elastomeres Diaphragma 222 wird
straff gegen die obere Oberfläche des flexiblen Schaltkrei
ses 218 gehalten, so daß die untere Seite des Diaphragmas in
Kontakt mit den runden Köpfen der Stifte 220 steht. Das Dia
phragma 22 ist von Bolzen (nicht gezeigt) an das Gehäuse 210
auf ein ähnliche Weise wie bei dem oben beschriebenen Umset
zermodul 10 montiert. Alternativ kann das Diaphragma 222 an
seiner Peripherie mit dem Gehäuse 210 verbunden sein. Eine
Gehäuseabdeckung 224 mit rechtwinkligem Aufbau mit einer
sich nach unten öffnenden, rechtwinkligen Vertiefung ist auf
der oberen Fläche des Gehäuses 210 montiert, so daß die pe
riphere, untere Wand der Abdeckung die obere Fläche des Ge
häuses 210 kontaktiert. Ein ringförmiger Schild (nicht ge
zeigt) kontaktiert wahlweise die untere Fläche der einen
Seite des Gehäuses, um die vorstehenden Endbereiche der
Stifte 206 zu umgeben. Der Schild kann als Lokalisierer für
eine separate elektrische Vorrichtung dienen, die für einen
Strom in den Schild eingesteckt wird, wobei die Stifte in
dem Schild freigelegt sind.
Auf eine dem Testmodul 10 ähnliche Weise erzeugt das
Diaphragma 222 eine Federkraft gegen die Köpfe der Stifte
206 in Abhängigkeit von dem axialen Druck auf die Spitzen
der Stifte. Die Steckverbindung 208 ist in dem Telephon in
stalliert, wobei die Anschlüsse 220 einen Oberflächenmon
tage-Kontakt mit einer Schaltkreistafel (nicht gezeigt) in
dem Telephon erzeugen. Wenn das Batteriepaket in den ver
tieften Bereich in der Rückseite des Telephons installiert
wird, werden die Anschlüsse 204 auf der Batterie in Kontakt
mit den unter Federkraft stehenden Stiften 206 gedrückt. Die
Anschlüsse 204 drücken gegen die Spitzen der Stifte 206, um
somit die Köpfe der Stifte in Antwort auf die axiale Kraft
auf die Stifte in das Diaphragma 22 zu drücken. Sobald die
Köpfe in das Diaphragma gedrückt werden, dehnt sich das Dia
phragma, um dadurch eine gleiche und entgegengesetzte axiale
Kraft auf die Stifte zu erzeugen. Dies erzeugt einen guten
Federkontakt zwischen den Stiften und den Anschlüssen auf
dem Batteriepaket. Diese Federverbindung wird von dem Batte
riepaket beibehalten, das durch einen Schnapper 230 auf dem
Batteriepaket 230 in den vertieften Bereich einrastet. Die
Steckverbindung 208 stellt ein preiswertes Mittel zum Her
stellen eines Federkontakts für elektrische Verbindungen
dar, wenn das Batteriepaket oft aus dem Gehäuses entfernt
und dort wieder eingesetzt wird.
In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Batterie
in einer beliebigen elektronischen oder elektrischen Vor
richtung verwendet werden, die von Batterien betrieben wer
den, die oft entfernt und wieder eingesetzt werden. In ande
ren Ausführungsbeispielen kann die Steckverbindung in trag
baren elektronischen Notizbüchern zum Verbinden von auswech
selbaren Speichermodulen, die in das Notizbuch gesteckt wer
den, verwendet werden. In weiteren Ausführungsbeispielen
wird die Steckverbindung in elektronischen Vorrichtungen
verwendet, die in ein Batterieladegerät eingesetzt werden,
um die elektronische Vorrichtung mit dem Ladegerät elek
trisch zu verbinden.
Claims (10)
1. Testmodul zum Herstellen von Kontakten mit einer An
ordnung von getrennt angeordneten Leitern (19a) angrenzend
an ein integriertes Schaltkreisgehäuse (19), das neben ande
ren Schaltkreiselementen auf einer bestückten Schaltkreista
fel (21) montiert ist, um eine Schaltkreisüberprüfung durch
einen externen elektronischen Testanalysator durchzuführen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Testmodul umfaßt:
ein festes Sondengehäuse (12) mit oberen (13) und unte ren (15) Seiten, wobei die obere Seite des Gehäuses eine fe ste obere Oberfläche besitzt;
eine Mehrzahl von länglichen und voneinander getrennten Testsonden (20), die sich jeweils durch eine feste Anordnung von entsprechende Bohrungen (23) in dem Sondengehäuse zum gleitenden Halten der Sonden in einer der Anordnung, die der Anordnung der Leiter neben dem integrierten Schaltkreisge häuse entsprechen, erstrecken, wobei die Testsonden von der unteren Seite des Gehäuses auf der festen Anordnung vorste hen, so daß ein erstes Ende jeder gehaltenen Testsonde für einen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter neben dem in tegrierten Schaltkreisgehäuse ausgerichtet wird und daß ein gegenüberliegendes, zweites Ende jeder gehaltenen Testsonde von dem integrierten Schaltkreisgehäuse wegzeigt;
ein flexibles, elastisches Diaphragma (16) mit einer er sten Seite und einer zweiten Seite, wobei das Diaphragma auf der Oberseite des Sondengehäuses montiert, wobei seine erste Seite normalerweise mit der festen Oberseite des Gehäuses und neben den zweiten Enden der Testsonden in Kontakt gehal ten wird, wobei die zweite Seite des Diaphragmas zu einem leeren Raum (26) auf einer Seite des Gehäuses gegenüber den ersten Enden der Testsonden zeigt, so daß das Diaphragma in Abhängigkeit von einem axialen Druckkontakt von den zweiten Enden der Testsonden, der von dem Gleiten der Testsonden in ihren jeweiligen Bohrungen erzeugt wird, wenn das Testmodul über den integrierten Schaltkreis montiert wird und die er sten Enden der Testsonden in Kontakt mit den Leitern neben dem integrierten Schaltkreis gepreßt werden, elastisch von der oberen Seite des Gehäuses weg in den leeren Raum beweg lich ist;
Vorrichtungen (14) zur elektrischen Verbindung der Test sonden mit entsprechenden Anschlüssen auf dem Testmodul, so daß der Kontakt zwischen den einzelnen Leitern neben dem in tegrierten Schaltkreisgehäuse und den entsprechenden Test sonden auf dem Modul elektrisch durch ihren Kontakt mit den Anschlüssen auf dem Testmodul zum externen, elektronischen Testanalysator übertragen wird.
ein festes Sondengehäuse (12) mit oberen (13) und unte ren (15) Seiten, wobei die obere Seite des Gehäuses eine fe ste obere Oberfläche besitzt;
eine Mehrzahl von länglichen und voneinander getrennten Testsonden (20), die sich jeweils durch eine feste Anordnung von entsprechende Bohrungen (23) in dem Sondengehäuse zum gleitenden Halten der Sonden in einer der Anordnung, die der Anordnung der Leiter neben dem integrierten Schaltkreisge häuse entsprechen, erstrecken, wobei die Testsonden von der unteren Seite des Gehäuses auf der festen Anordnung vorste hen, so daß ein erstes Ende jeder gehaltenen Testsonde für einen Kontakt mit einem entsprechenden Leiter neben dem in tegrierten Schaltkreisgehäuse ausgerichtet wird und daß ein gegenüberliegendes, zweites Ende jeder gehaltenen Testsonde von dem integrierten Schaltkreisgehäuse wegzeigt;
ein flexibles, elastisches Diaphragma (16) mit einer er sten Seite und einer zweiten Seite, wobei das Diaphragma auf der Oberseite des Sondengehäuses montiert, wobei seine erste Seite normalerweise mit der festen Oberseite des Gehäuses und neben den zweiten Enden der Testsonden in Kontakt gehal ten wird, wobei die zweite Seite des Diaphragmas zu einem leeren Raum (26) auf einer Seite des Gehäuses gegenüber den ersten Enden der Testsonden zeigt, so daß das Diaphragma in Abhängigkeit von einem axialen Druckkontakt von den zweiten Enden der Testsonden, der von dem Gleiten der Testsonden in ihren jeweiligen Bohrungen erzeugt wird, wenn das Testmodul über den integrierten Schaltkreis montiert wird und die er sten Enden der Testsonden in Kontakt mit den Leitern neben dem integrierten Schaltkreis gepreßt werden, elastisch von der oberen Seite des Gehäuses weg in den leeren Raum beweg lich ist;
Vorrichtungen (14) zur elektrischen Verbindung der Test sonden mit entsprechenden Anschlüssen auf dem Testmodul, so daß der Kontakt zwischen den einzelnen Leitern neben dem in tegrierten Schaltkreisgehäuse und den entsprechenden Test sonden auf dem Modul elektrisch durch ihren Kontakt mit den Anschlüssen auf dem Testmodul zum externen, elektronischen Testanalysator übertragen wird.
2. Testmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen leitfähigen Zylinder (22) in jeder Bohrung auf
weist und daß die Testsonden Metallstifte in Kontakt mit den
Zylindern umfassen.
3. Testmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtungen zur Verbindung einen flexi
blen Schaltkreis (14) auf der oberen Oberfläche des Proben
gehäuses umfaßt, der Schaltkreiszüge besitzt, die mit den
entsprechenden Testsonden in Verbindung stehen, wobei sich
die Schaltkreiszüge auf dem flexiblen Schaltkreis von den
Sonden weg zu einem peripheren Bereich des Sondengehäuses
zum Übertragen der Signale zu den Anschlüssen des Gehäuses
erstrecken.
4. Testmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Testsonden feste Metallstifte sind.
5. Testmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stifte Leiter im Kontakt mit der oberen Seite des
Gehäuses besitzen, um sie normalerweise in einer festen Po
sition in den Bohrungen zu halten, und daß sich das Dia
phragma normalerweise in einer gedehnten und gespannten Po
sition befindet und die Leiter der Stifte kontaktiert und
die obere Oberfläche des Gehäuses kontaktiert.
6. Testmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Gehäuseabdeckung (21)
gegen eine zweite Seite des Diaphragmas montiert ist und
einen Hohlraum (26) über dem Diaphragma besitzt, so daß es
sich in den Hohlraum bewegen kann, wenn sich das Diaphragma
elastisch von dem Gehäuse wegbewegt.
7. Testeinspannung zum Testen eines integrierten Schalt
kreisgehäuses (19), das neben weiteren elektrischen Schalt
kreiselementen auf einer bestückten, gedruckten Schaltkreis
tafel (42) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie um
faßt:
ein Testmodul mit einer festen Trägerplatte (12), die neben und im wesentlichen parallel zu einer Schaltkreistafel für eine entfernbare Montage über dem integrierten Schalt kreisgehäuse angeordnet ist, wobei die Trägerplatte eine fe ste obere Oberfläche (13) besitzt,
eine Mehrzahl von länglichen und von einander getrennten Testsonden (20), die sich axial durch eine jeweilige Bohrung (23) in der Trägerplatte zum Halten der Sonden in einer An ordnung von Leitern neben dem integrierten Schaltkreisge häuse erstrecken und in dieser gleiten können, wobei die Testsonden von einer unteren Oberfläche der Trägerplatte zur Ausrichtung mit der Anordnung der Leiter vorstehen,
Vorrichtungen (40, 44, 46, 48, 50) zum Halten der Schaltkreistafel und der Trägerplatte, so daß sie voneinan der getrennt und im wesentlichen zueinander parallel sind, so daß ein erstes Ende jeder Sonde zum Kontakt mit einem entsprechenden Leiter neben dem integrierten Schaltkreisge häuse ausgerichtet ist und daß ein gegenüberliegendes, zwei tes Ende jeder Testsonde von der Trägerplatte und von der Schaltkreistafel weggerichtet ist,
ein dünnes, flexibles, Flüssigkeits-undurchlässiges, elastische Diaphragma (16), das normalerweise in Kontakt mit der steifen oberen Oberfläche der Trägerplatte und neben den zweiten Enden der Testsonden montiert ist, wobei das Dia phragma in Abhängigkeit von den axial in den Bohrungen der Trägerplatte gleitenden Sonden elastisch in einen Hohlraum gegenüber von den ersten Enden der Testsonden beweglich ist, und
Vorrichtungen zum Erzeugen einer relativen Bewegung zwi schen den Leitern neben dem integrierten Schaltkreis und den Testsonden, um dadurch die Sonden zu dem Diaphragma hin zu bewegen, so daß die sich bewegenden Testsonden das Dia phragma von der Trägerplatte wegbewegen, so daß das Dia phragma gleichmäßig einen Federdruck auf die zweiten Enden der Sonden ausübt, um jede Sonde axial gegen einen jeweili gen Leiter auf der Schaltkreistafel zu drücken.
ein Testmodul mit einer festen Trägerplatte (12), die neben und im wesentlichen parallel zu einer Schaltkreistafel für eine entfernbare Montage über dem integrierten Schalt kreisgehäuse angeordnet ist, wobei die Trägerplatte eine fe ste obere Oberfläche (13) besitzt,
eine Mehrzahl von länglichen und von einander getrennten Testsonden (20), die sich axial durch eine jeweilige Bohrung (23) in der Trägerplatte zum Halten der Sonden in einer An ordnung von Leitern neben dem integrierten Schaltkreisge häuse erstrecken und in dieser gleiten können, wobei die Testsonden von einer unteren Oberfläche der Trägerplatte zur Ausrichtung mit der Anordnung der Leiter vorstehen,
Vorrichtungen (40, 44, 46, 48, 50) zum Halten der Schaltkreistafel und der Trägerplatte, so daß sie voneinan der getrennt und im wesentlichen zueinander parallel sind, so daß ein erstes Ende jeder Sonde zum Kontakt mit einem entsprechenden Leiter neben dem integrierten Schaltkreisge häuse ausgerichtet ist und daß ein gegenüberliegendes, zwei tes Ende jeder Testsonde von der Trägerplatte und von der Schaltkreistafel weggerichtet ist,
ein dünnes, flexibles, Flüssigkeits-undurchlässiges, elastische Diaphragma (16), das normalerweise in Kontakt mit der steifen oberen Oberfläche der Trägerplatte und neben den zweiten Enden der Testsonden montiert ist, wobei das Dia phragma in Abhängigkeit von den axial in den Bohrungen der Trägerplatte gleitenden Sonden elastisch in einen Hohlraum gegenüber von den ersten Enden der Testsonden beweglich ist, und
Vorrichtungen zum Erzeugen einer relativen Bewegung zwi schen den Leitern neben dem integrierten Schaltkreis und den Testsonden, um dadurch die Sonden zu dem Diaphragma hin zu bewegen, so daß die sich bewegenden Testsonden das Dia phragma von der Trägerplatte wegbewegen, so daß das Dia phragma gleichmäßig einen Federdruck auf die zweiten Enden der Sonden ausübt, um jede Sonde axial gegen einen jeweili gen Leiter auf der Schaltkreistafel zu drücken.
8. Testeinspannung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Sonden feste Stifte sind und das Diaphragma
normalerweise unter Spannung in Kontakt mit der festen obe
ren Oberfläche der Trägerplatte gehalten wird.
9. Testeinspannung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie einen externen Schaltkreistester und
einem Umsetzerschaltkreis auf der Trägerplatte mit passiven
Schaltkreiszügen, die mit entsprechenden Testsonden in Ver
bindung stehen, umfaßt, wobei sich die Schaltkreiszüge von
den Sonden weg erstrecken, um Testsignal an den externen
Schaltkreistester zu übertragen.
10. Testeinspannung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einspannung eine Sondenplatte (48, 50)
umfaßt, die unter Federspannung stehende Testsonden (46) zum
Kontakt mit Schaltkreisen auf der Tafel und ein Montageloch
(56) zum Empfangen des Testmoduls zur Montage des Testmoduls
in Ausrichtung mit einem integrierten Schaltkreisgehäuse
trägt.
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