DE3524348A1 - Vorrichtung zum positionieren von testkoepfen - Google Patents

Description

Zur Qualitätsprüfung elektronischer Bauelemente, wie z. B. integrierter Schaltungen (IC), werden vollautomatische Prüfanlagen verwendet. Diese Prüfanlagen werden mittels Kabelleitungen über Testköpfe, die auch im deutschen Sprachraum mit dem englischen Wort Testhead bezeichnet werden, an IC- Sortieranlagen angeschlossen. Hierzu werden Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verwendet, die üblicherweise dann als Testkopf- Manipulatoren bezeichnet werden. Diese Testkopf- Manipulatoren werden auch verwendet, um die Testköpfe über sog. Wafer- Prober zu set­ zen, sie in eine ergonomisch günstige Lage für manuelles Prüfen von elektronischen Bauteilen bzw. für Einstellarbeiten oder Reparaturen am Testkopf selbst zu bringen. Derartige Testköpfe wiegen mit den anhängen­ den Kabeln bis zu 1000 N.

Für die Positionierung der Testköpfe ist es notwendig, daß der Testkopf- Manipulator sowohl eine Höhenverstellung als auch in einer horizontalen Ebene Bewegungen in zwei Koordinatenrichtungen, eine Drehung in der horizontalen Ebene und eine Kippbewegung um eine horizontale Achse er­ möglicht.

Eine bekannte Ausführung eines derartigen Manipulators ist so aufgebaut, daß in einer auf Spreizstützen aufgestellten Standsäule in Hohlkastenbau­ weise eine Parallelführung mit zwei Rundsäulen und eine Gewindespindel zur Höheneinstellung des Manipulators vorgesehen ist. Eine trans­ latorische Verstellmöglichkeit in Anschlußrichtung des Testkopfes ist über eine Parallelführung mittels zweier symmetrisch zur Standsäule ange­ ordneter Rundsäulen, zwischen denen die Kippvorrichtung zur Aufnahme des Testkopfes angebracht ist und die manuell verschiebbar ist, gegeben. Eine seitliche Verstellmöglichkeit ist nicht vorgesehen. Der Testkopf kann weiterhin um die Hochachse der Säule gedreht und um eine waagrechte Achse gekippt werden. Eine Anpassung an unterschiedlich breite Testköpfe ist durch Auswechseln der aus den waagrechten Parallelführungen gebildeteten Aufnahmegabel möglich. Die Zugänglichkeit der Testkopfrückseite ist auf­ grund der Bauart eingeschränkt.

Eine weitere bekannte Bauform eines solchen Manipulators ist so gestal­ tet, daß in einer einseitig offenen Standsäule in C- Form, die ebenfalls mittels Spreizstützen vertikal aufgestellt ist, der Testkopfträger klemmbar auf einer Rundsäule aufgenommen ist. Der Testkopfträger ist als starre Aufnahmegabel ausgebildet und mittels einer dreifach gelenkig angeordneten Tragarmkonstruktion in der Horizontalebene klemmbar einzu­ stellen. Eine Anpassung der Aufnahmegabel an unterschiedlich breite Testköpfe erfordert entweder das Auswechseln der Aufnahmegabel oder das Einfügen von Paßstücken zwischen Aufnahmegabel und Testkopf. Die Zu­ gänglichkeit der Testkopfrückseite ist infolge der Gabelbauart und des kompakten Aufbaus der Tragarmkonstruktion eingeschränkt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Testkopf- Manipulator der beschriebenen Bauart so weiterzuentwickeln, daß eine einfache und be­ triebssichere Positionierung des schweren Testkopfes ermöglicht wird, wobei eine einfache Anpassung an unterschiedlich breite Testköpfe möglich sein soll und die Testkopfrückseite besser zugänglich gemacht werden soll.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die starre Aufnahmegabel durch ein symmetrisch angeordnetes Gelenkarmpaar ersetzt, das aus jeweils drei Gelenken, zwei Armen und einer integrierten Kippvorrichtung zur Aufnahme des Testkopfes besteht. Das symmetrisch angeordnete Gelenk­ armpaar ermöglicht in horizontaler Ebene die erforderliche trans­ latorische und rotatorische Einstellung des Testkopfes zur Anpassung an die jeweilige Aufgabe. Es ist jetzt möglich, den Testkopf in horizontaler Ebene sowohl zu drehen als auch in Richtung auf die Kontaktierstelle hin translatorisch zu bewegen und zusätzlich seitlich eine Justiermöglichkeit bereitzustellen, ohne wegen der Durchführung der Einrichtbewegung in einem Freiheitsgrad dadurch die Einstellung in einem anderem Freiheitgrad ändern zu müssen.

Es ist hierbei bei der Handhabung der Vorrichtung als Vorteil anzusehen, daß bei dieser Konstruktion ein Drehgelenk in der Nähe einer Schwer­ punktsachse des Testkopfes liegt.

Ein weiterer Vorteil ist, daß wegen des Fortfalls einer starren Aufnahme­ gabel der Testkopf auf der Rückseite leicht zugänglich ist. Zudem ragen keine Bauteile des Manipulators über die Anschlußebene des Testkopfes hinaus.

Die Erfindung wird nachstehend mittels der zugehörigen Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert, dessen Konstruktion sich bereits in der Praxis als sehr brauchbar erwiesen hat. Es ist selbstverständlich, daß die Vorrichtung für ähnliche Anwendungsfälle durch entsprechende Anpassung der Anschlußteile ebenfalls ohne Einschränkung verwendet werden kann. Denkbar wäre auch der Einbau eines weiteren, beispielsweise mit der Achse senkrecht zur Stützsäulenebene liegenden Drehgelenks zur Erweite­ rung der Justiermöglichkeiten der Testkopfaufnahme.

Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Testkopf- Manipulator in einer Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Testkopf- Manipulator nach Fig. 1.

In der Seitenansicht gemäß Fig. 1 und der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist der Grundaufbau eines Testkopf- Manipulators erkennbar:

Eine vertikale Standsäule 1 ist auf dem Boden mit Spreizstützen 2, die zur vertikalen Justierung mit Stütztellern 3 ausgerüstet sind, auf­ stellbar. In der Standsäule ist eine Parallelführung mit Linearlagern 4 und einer Gewindespindel mit Kurbel 5 zur Höheneinstellung eingebaut. Die Gewindespindel ist an einem Querhaupt 7 mittels des Hebels 6 fest­ stellbar. An dem Querhaupt 7 sind links und rechts jeweils Gelenkarme 8, 9 für die horizontale Positionierbewegung angebaut. Die Gelenkarme 9 sind an den Gelenken 10 jeweils mit Klemmschrauben 11 klemmbar. Die Gelenk­ lager sind spielfrei justiert. An den Enden der Gelenkarmpaare 8, 9 ist eine Kippvorrichtung 12 zur Aufnahme des Testkopfes 15 angebracht, wobei der Testkopf in der Kippvorrichtung über den Beschlag 13 in Führungsnuten mit den Klemmschrauben 12 um eine horizontale Achse um 180 Grad schwenkbar angeordnet ist.

Soll beispielsweise ein Testkopf an einen IC- Sortierautomaten ange­ schlossen werden, so wird der Testkopf- Manipulator hinter dem Sortier­ automaten in Stellung gebracht und mittels der Spreizfüße 2 und der Stützteller 3 fest aufgestellt. Die Gelenkarme 8, 9 werden seitlich verschwenkt und der Testkopf in dem Beschlag 13 befestigt. Hierauf wird der Testkopf hinter die Kontaktierungsstelle des Sortierautomaten ge­ schwenkt. Mit der Gewindespindel 5 wird die Höhe eingestellt. Durch Öffnen der Klemmschrauben kann der Testkopf horizontal in der Ebene beweglich an die Kontaktierungsstelle herangeführt werden. Eine eventu­ elle Justierung in der horizontalen Achse erfolgt im Kippbeschlag 12 in den Führungsnuten mit den Klemmschrauben 14. Ist der Kontakt mit dem Sortierautomaten hergestellt, wird durch das Anziehen der Klemmschrauben 6, 11, 14 die Stellung des Testkopfes fixiert.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Positionieren von Testköpfen mit einer auf Spreiz­ stützen aufgestellten Standsäule, einer Höhenverstellung, einer Testkopf- Aufnahme, die in einer horizontalen Einstellebene beweglich und drehbar angeordnet ist und eine Kippvorrichtung trägt, die um eine horizontale Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Testkopf- Aufnahme aus einem symmetrisch zur Standsäule in der horizontalen Einstellebene ange­ ordneten Gelenkarmpaar (8, 9) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Testkopf- Aufnahme durch Klemmschrauben (11) an den Gelenkarmen (9) klemmbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (10) mit Nadellagern ausgerüstet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (10) spielfrei eingestellt sind.