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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Testen gedruckter
Schaltungsplatinen für
die Verwendung bei elektronischen Produkten und insbesondere auf
eine Presse zur Ineingriffnahme einer gedruckten Schaltungsplatine
mit einer Sondenkartenanordnung.
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Hintergrund
der Erfindung
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Nachdem
gedruckte Schaltungsplatinen hergestellt wurden und bevor dieselben
verwendet werden können
oder in zusammengesetzte Produkte platziert werden können, müssen dieselben
getestet werden, um zu verifizieren, dass alle erforderlichen elektrischen
Verbindungen ordnungsgemäß abgeschlossen
sind und dass alle notwendigen elektrischen Komponenten an einer
ordnungsgemäßen Position
mit einer ordnungsgemäßen Ausrichtung
an der Platine angebracht oder befestigt sind.
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Andere
Gründe
zum Testen sind das Bestimmen und Verifizieren, ob die ordnungsgemäßen Komponenten
verwendet wurden und ob dieselben den ordnungsgemäßen Wert
aufweisen. Es ist auch notwendig, zu bestimmen, ob jede Komponente
ordnungsgemäß arbeitet
(das heißt
gemäß der Spezifikation).
Einige elektrische Komponenten können auch
eine Einstellung nach der Installation erfordern.
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Die
meisten Tester verwenden einen „Nagelbett-"Entwurf, der eine
Sondenoberfläche
mit mehreren (tausenden) von Sockeln umfasst, die mit einer Testausrüstung verbunden
sind, wie zum Beispiel einem Computer mit der entsprechenden Software.
In diese Sockel können
Testsonden eingefügt
werden, und dieselben stehen von der Sondenoberfläche hervor.
Diese Sonden sind konfiguriert, um mit den Eingabe/Ausgabeverbindungspunkten
der elektronischen Komponenten zusammenzupassen, wie zum Beispiel
integrierten Schaltungen, die sich auf der gedruckten Schaltungsplatine
(PCB) befinden, die getestet wird. Ferner sind die Sonden nach oben
vorgespannt, so dass, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung sicher zu stellen,
eine Karte über
die Sondenplatzierung werden muss und eine ausreichende Abwärtskraft
auf die PCB ausgeübt
werden muss, so dass eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung zwischen
den Eingängen/Ausgängen der
elektrischen Komponente der Testausrüstung über die vorgespannten Testsonden
hergestellt wird.
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Zum
Zweck der Handhabung gedruckter Schaltungsplatinen zum Testen wurden
Halterungssysteme entwickelt. Das üblichste von solchen Halterungssystemen
ist eine Vakuumhalterung. Im Zusammenhang mit Vakuumhalterung gibt
es viele Nachteile. Bei einer Vakuumhalterung wirkt ein atmosphärischer
Druck direkt auf eine PCB mit einem Vakuum unter derselben, und
zwingt die Platine gegen federvorgespannte Testsonden. Probleme
ergeben sich von der Notwendigkeit, eine Abdichtung um und über die
Platine beizubehalten. Das Beibehalten einer Vakuumabdichtung in
einer automatischen Umgebung ist sogar noch mühsamer. Verzogene gedruckte Schaltungsplatinen
treten häufig
auf und erfordern zusätzliche
Bemühungen
oder Auswirkungen zum Drücken
und Platzieren derselben in dem Halterungsdichtungsmaterial. PCDs
mit Löchern
oder Öffnungen
komplizieren Vakuumhalterungstechniken im Allgemeinen, aufgrund
der Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Beibehalten einer ordnungsgemäßen Abdichtung.
Außerdem
ist die Sondendichte durch atmosphärischen Druck begrenzt. Die
Abdichtungen und Dichtungen, die erforderlich sind, umfassen auch
eine häufige
regelmäßige Wartung, und
Verunreinigungen und andere Fremdkörper können aufgrund des Vakuums durch
die Halterung aufgesaugt werden. Ferner liefern Vakuumhalterungen im
allgemeinen keinen ausreichend kräftigen Kontakt zwischen den
Sonden und PCBs zum Verdrängen von
Verunreinigungen, die auf der Platinenoberfläche vorliegen, wodurch im Zusammenhang
mit dem Vorreinigen der Platinen vor dem Testen zusätzliche Kosten
und chemische Entsorgungsprobleme entstehen.
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Ansprechend
auf die vorher erwähnten
Probleme im Zusammenhang mit Vakuumhalterungssystemen wurden andere
Halterungssysteme entwickelt, einschließlich pneumatisch betriebener
Systeme. Das typische pneumatische Halterungssystem umfasst eine
flache Platte, die an einem Zylinder befestigt ist. An den Zylinder
wird Luftdruck angelegt, der wiederum die Platte gegen die gedruckte
Schaltungsplatine zwingt, die auf den Sonden angeordnet ist. Testprobleme
ergeben sich von der Tatsache, dass die Mitte der Platte den Großteil der
Kraft empfängt,
die durch den Zylinder ausgeübt
wird. Folglich kann es sein, dass die Peripherie der Platine die
Sonden nicht ausreichend kontaktiert und durch dieselben getestet
wird. Dies gilt insbesondere bei großen und/oder dünnen PCBs.
Ferner sind solche pneumatischen Systeme nicht höheneinstellbar relativ zu den Sonden
und sind daher nicht in der Lage, Platinen mit variierender Dicke
und/oder Komponentenhöhen
unterzubringen.
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Es
ist übliche
Praxis, dass Menschen die gedruckten Schaltungsplatinen zum Testen
manuell handhaben, das heißt
Auswählen
und Liefern der PCBs an eine Testhalterung, Laden der PCBs in den Tester,
Interagieren mit dem Tester durch Durchführen aller erforderlichen Einstellungen,
Entfernen der PCBs von dem Tester, Befestigen eines erforderlichen
Reparaturscheins an der PCB und Sortieren der PCBs in Testbestanden-
oder Test-Nicht-Bestanden-Ausgaben.
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Es
gibt selbstverständlich
mehrere Nachteile und Beschränkungen
im Zusammenhang mit der manuellen Handhabung und dem manuellen Testen
der gedruckten Schaltungsplatinen. Manuelles Testen ist mühsam und
die Geschwindigkeit, mit der ein Mensch diese Aufgabe durchführen kann,
ist begrenzt. Außerdem
können
Menschen teure Fehler verursachen durch Zurückweisen einer annehmbaren
PCB, durch Annehmen einer defekten PCB oder durch Einfügen einer
PCB in eine Testhalterung mit falscher Ausrichtung.
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Ansprechend
auf die vorher erwähnten
Probleme im Zusammenhang mit der manuellen Handhabung von Schaltungsplatinen
wurden automatische Prozesse zum Handhaben und Testen der PCBs entwickelt.
Solche Prozesse umfassen häufig Roboter- und Fließbandelemente.
Der Hauptnachteil des Implementierens eines solchen automatischen Prozesses
kommt von der Art der Maschinerie, die notwendig ist, um solch einen
Prozess auszuführen. Für einen
bestimmten Satz von Testparametern für einen bestimmten Kunden sind
nur wenige Kernausrüstungselemente
notwendig. Wenn sich jedoch die Testbedürfnisse des Kunden ändern, tun
dies auch die Ausrüstungsbedürfnisse.
Derzeit gibt es keine effiziente und unaufwendige Einrichtung, durch
die ein Kunde die Ausrüstung
modifizieren kann, um solche wechselnden Bedürfnisse zu erfüllen; die
kosteneffektivste Lösung
für ein
solches Problem ist das Ersetzen der aktuellen Ausrüstung mit
einer Ausrüstung
mit höheren
Fähigkeiten.
Alternativ kann es sein, dass der Kunde mit Anfangs geringen Testbedürfnissen
ursprünglich
eine Ausrüstung
kauft, die alle derzeit verfügbaren
Zusatzgeräte
umfasst, in der Erwartung, eines Tages solche Zusatzgeräte zu benötigen. Ein
Kunde, der jedoch nur minimale oder keine Erfahrung mit dem Kernsatz
der Ausrüstung hat,
ist wahrscheinlich nicht vertraut mit dem Verwenden solcher fortgeschrittenen
Zusatzgeräte
und fördert
dadurch Testprozedurineffizienz. Außerdem kann es sein, dass sich
die Testanforderungen des Kunden nie zu einem Bedarf nach solcher
zusätzlichen
Ausrüstung
entwickeln, was die anfänglichen Ausgaben
unnötig
macht.
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Die
US-A-5,094,584 offenbart einen automatischen Wechsler für Testhalterungen
für gedruckte Schaltungsplatinen,
der eine Vorrichtung zum Befördern
von Testhalterungen für
gedruckte Schaltungsplatinen zwischen einer Testhalterungsspeichervorrichtung
für eine
gedruckte Schaltungsplatine und einer Testeinrichtung für eine gedruckte
Schaltungsplatine umfasst. Derselbe umfasst einen Rahmen, der auf
der Testeinrichtung befestigt ist, und eine obere Sondenplatte,
die an dem Rahmen angebracht ist, die abgesenkt werden kann, um
gegen die gedruckte Schaltungsplatine zu drücken, die getestet werden soll,
mit jedem gewünschten
Grad an Sondenbiegung, um einen guten Kontakt zwischen der Sondeneinrichtung
und der gedruckten Schaltungsplatine, die getestet werden soll,
zu gewährleisten.
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Die
GB-A-2 214 152 offenbart ein Testsystem für gedruckte Schaltungsplatinen,
das einen Leser umfasst, wie zum Beispiel einen Barcodeleser, der
verschiedene Arten von Informationen liest, die auf der gedruckten
Schaltungsplatine vorgesehen sind.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe des Bereitstellens
eines modularen erweiterbaren Multikonfigurationstestsystems für eine gedruckte
Schaltungsplatine und ein Verfahren zum anwendungsspezifischen Testen
von gedruckten Schaltungsplatinen, das ein effizientes vollautomatisches Testen
von gedruckten Schaltungsplatinen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren
gemäß Anspruch
8 gelöst.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Testsystem offenbart, das einen modularen Primärrahmen
umfasst, der mehrere Befestigungsoberflächen aufweist und an einer
herkömmlichen
Sondenkartentestanordnung befestigt ist. Zumindest eine modulare
Druckanordnung ist an dem Primärrahmen
befestigt. Die Druckanordnung ist relativ zu der Testanordnung höheneinstellbar
und hat eine Mehrzahl von synchronisierten Kraftanlegungsbaugliedern.
Eine modulare Fördereinrichtungsanordnung,
die zumindest ein Fördereinrichtungsschienenpaar
umfasst, kann an zumindest einer Primärrahmenbefestigungsoberfläche angebracht
sein. Das Schienenpaar ist konfiguriert, um eine gedruckte Schaltungsplatine
(PCB) an die Testordnung zu liefern und um eine gedruckte Schaltungsplatine
von der Testanordnung zu entfernen. Eine modulare Schnittstellenanordnung,
die einen Bar codeleser, eine PCB-Markierungsvorrichtung oder andere ähnliche
Vorrichtungen umfasst, kann in dem Primärrahmen angeordnet sein und
ist relativ zu der Testanordnung höheneinstellbar. Ein modularer Sekundärrahmen,
der an der zumindest einen Primärrahmenbefestigungsoberfläche angebracht
ist, kann die Schnittstelle aufnehmen. Eine Steuerung steuert und
koordiniert die Testfunktionen der Testanordnung zusätzlich zum
Steuern und Koordinieren der Lieferungs- und Entfernungsfunktionen
des Förderungseinrichtungsschienenpaars
und der Funktionen im Zusammenhang mit der modularen Schnittstellenanordnung.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird besser verständlich
durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung
mit den Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden,
um gleiche Elemente zu bezeichnen.
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1 ist
eine Vorderdraufsicht der PCB-Presse gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Teildraufsicht der PCB-Presse gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Teilquerschnitt von 1 entlang der Linie 3-3;
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4 ist
eine isometrische perspektivische Ansicht der Druckanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Doppel-Fach-Ausführungsbeispiels einer PCB-Presse
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 ist
eine Seitendraufsicht einer modularen Fördereinrichtungsschiene gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
ein Querschnitt von 6 entlang der Linie 7-7;
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8 ist
eine Draufsicht einer modularen Fördereinrichtungsschienenanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht analog zu der von 5,
die eine modulare Schienenanordnung in einer Vorderseite-zu-Rückseite-Konfiguration
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst;
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10 ist
eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Ansicht analog
zu derjenigen von 9, die eine extern befestigte
modulare Schnittstellenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst; und
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11 ist
eine perspektivische Schnittansicht der PCB-Presse, die eine modulare Schienenanordnung
in einer In-Line-Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst.
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Detaillierte Beschreibung:
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Die
Figuren sollen die allgemeine Art des Aufbaus darstellen und sind
nicht maßstabsgerecht. Bei
der Beschreibung und bei den Ansprüchen werden die Begriffe links,
rechts, vorne und hinten und dergleichen zu Beschreibungszwecken
verwendet. Es ist jedoch klar, dass das Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das hierin beschrieben ist, auch in anderen Ausrichtungen betrieben
werden kann als gezeigt ist, und die verwendeten Begriffe nur zum
Zweck des Beschreibens der relativen Positionen dienen und unter
entsprechenden Umständen
austauschbar sind.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, umfasst eine PCB-Presse 10 einen
stationären
Rahmen 20 mit Flanschen 50, die an einer herkömmlichen
Sondenkartentestanordnung 30 befestigt sind. Die Sondenkartentestanordnung 30 umfasst
eine herkömmliche Sondenkarte 40,
die zum Testen einer gedruckten Schaltungsplatine 160 verwendet
wird. Die PCB-Presse 10 umfasst eine Druckanordnung 100, die
eine schnell wirkende Presse ist, die die Druckplatte 150 schnell
durch einen festen Hub bewegt. Die Druckanordnung 100 ist
in dem Rahmen 20 durch Verstellspindelschraubenanordnungen 70A, 70B, 70C und 70D höheneinstellbar,
die im Wesentlichen nahe zu den peripheren Ecken der Druckanordnung 100 angeordnet
sind. Zu Deutlichkeitszwecken sind nur die Einzelheiten der Verstellspindelschraubenanordnung 70A näher beschrieben,
die Verstellspindelschraubenanordnungen 70B–70C umfassen
jedoch im wesentlichen identische Elemente. Die Verstellspindelschraubenanordnung 70A umfasst
einen oberen Lagerabschnitt 86A, der sich in der Axialrichtung
dreht, aber in derselben begrenzt ist durch einen Lagerzapfen 88A,
der in der Druckbefestigung 60 des Rahmens 20 angeordnet
ist. Der untere Abschnitt 90A der Verstellspindelschraubenanordnung 70A wird
in einen mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 92A in
der oberen Platte 110 der Druckanordnung eingeschraubt,
so dass, wenn die Verstellspindelschraube 70A gedreht wird,
die obere Platte 110 (und mit derselben die Druckanordnung 100)
zu der Druckbefestigung 60 des Rahmens 20 gezogen
wird oder von derselben weggedrückt
wird. Auf der Verstellspindelschraubenanordnung 70 ist ein
Antriebsbauglied 80A angeordnet, das vorzugsweise ein Getriebe,
eine Kettenrolle, eine Steuerriemenscheibe oder eine ähnliche
Vorrichtung zum Empfangen einer synchronisierten Leistungsübertragung
umfasst.
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Mit
Bezugnahme auf 1 und 2 sind bei
dem darstellenden Ausführungsbeispiel
vier Verstellspindelschraubenanordnun gen 70A–70D nahe zu
den peripheren Ecken 72, 73, 74, 75 der
oberen Platte 110 der Druckanordnung angeordnet (in 2 in
gestrichelten Linien gezeigt). Eine herkömmliche Glied- und -Rolle-Kette 170 nimmt
die Antriebsbauglieder 80A–80D auf herkömmliche
Weise in Eingriff, um zu bewirken, dass die Drehung aller Verstellspindelschraubenanordnungen 70A–70D synchronisiert ist.
Durch Synchronisieren der Drehung der Verstellspindelschraubenanordnungen 70A–70D,
die jeweils einen identischen Spiralabstand aufweisen, kann die obere
Platte 110 zu oder weg von der Druckbefestigung 60 des
Rahmens 20 bewegt werden, während die obere Platte 110 in
einer genau horizontalen Lage beibehalten wird. Für zusätzliche
Stabilität
ist eine Stabilisatorschiene 210 fest in der Druckbefestigung 60 befestigt,
um eine Stabilisatorhülse 212 gleitbar
in der oberen Platte 110 der Druckanordnung in Eingriff zu
nehmen. Zusätzliche
Stabilisatorschienen können nach
Bedarf für
die bestimmte Anwendung hinzugefügt
werden. Verstellspindelschraubenanordnungen 70A–70D können manuell
eingestellt werden, oder, wie es in 2 gezeigt
ist, ein Antriebsmotor 190 kann über das Kettenrad 210 mit
der Kette 170 gekoppelt sein und dadurch ein Leistungseinstellungsmerkmal
liefern. Obwohl bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel eine herkömmliche
Glied- und -Rolle-Kette offenbart ist, kann ein Steuerriemen, ein
Getriebe, ein flexibler Wellenstrang oder jede andere herkömmliche
Einrichtung zum synchronen Antreiben einer Mehrzahl paralleler Wellen
innerhalb der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden.
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3 ist
ein Teilquerschnitt von 1 entlang der Linie 3-3 und
der Druckplatte 150 nahe der voll ausgedehnten Position
(die Druckplatte 150 ist in 1 vollständig zurückgezogen
gezeigt). Mit Bezugnahme auf 1 und 3 umfasst
die Druckanordnung 100 Seitenplatten 101A und 101B,
die starr an gegenüberliegenden
Seiten der oberen Platte 110 der Druckanordnung befestigt
sind. Jede der Seitenplatten 101A und 101B stützt im wesentlichen äquivalente
Betätigungsvorrichtungsmechanismen 120A (3)
und 120B (nicht gezeigt). Folglich wird der Kürze halber
nur der Betätigungsvorrichtungsmechanismus,
der durch die Seitenplatte 101A getragen wird, hierin näher erörtert. In
der Seitenplatte 101A ist ein Kanal 102A gebildet.
In dem Kanal 102A ist ein lineares Getriebe angeordnet,
das auch als ein Rack 104A bekannt ist. Das Rack 104A nimmt
angetriebene Ritzel 106A und 108A und auch ein
Antriebsritzel 112A in Eingriff. Die angetriebenen Ritzel 106A und 108A sind
mit Winkelhebelarmen 116A bzw. 118A gekoppelt.
Hebelstifte 122A bzw. 124A sind transversal in
den Winkelhebelarmen 116A bzw. 118A angeordnet,
so dass der Abstand von der Mitte des Ritzels 106A zu dem
Hebelstift 122A gleich ist zu dem Abstand von der Mitte
des Ritzels 108A zu dem Hebelstift 124A. Der Hebelstift 122A nimmt
einen entsprechenden Schlitz 132A in der Druckplatte 150 in
Eingriff, und der Hebelstift 124A nimmt einen entsprechenden
Schlitz 134A in der Druckplatte 150 in Eingriff.
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Beim
Betrieb dreht die Drehbetätigungsvorrichtung 114 das
Antriebsritzel 112A, das wiederum bewirkt, dass sich das
Rack 104A entlang dem Kanal 102A verschiebt. Die
Verschiebung des Rack 104A bewirkt, dass sich die Ritzel 106A und 108A im
Einklang drehen, was bewirkt, dass sich die Winkelhebelarme 116A und 118A ebenfalls
im Einklang drehen und dadurch die Druckplatte 150 nach
unten ausdehnen. Die Führungsschiene 300 ist
starr an der oberen Platte 110 der Druckanordnung befestigt,
so dass dieselbe eine Führungshülse 310 in
der Druckplatte 150 in Eingriff nimmt. Die Führungsschiene 300 beschränkt daher
die Druckplatte 150, sich vertikal entlang der Führung 300 zu
bewegen, während sich
die Winkelhebelarme 116A und 118A drehen. Weil
sich die Winkelhebelarme 116A und 118A im Einklang
bewegen, wird die Druckplatte 150 nach unten ausgedehnt,
mit einem gleichen Abwärtsdruck
an beiden Enden.
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Es
sollte angemerkt werden, dass anders als lineare Betätigungsvorrichtungen
oder Pressen des Kugelumlaufspindeltyps, die vertikale Kraft, die
durch die Winkelhebelarme 116A und 118A ausgeübt wird, eine
Funktion von 1/sin des Winkels zwischen den Winkelhebelarmen 116A und 118A und
der Horizontalen ist. Da sich 1/sin der Unendlichkeit nähert, wenn sich
der Winkel 90 Grad nähert,
ist die vertikale Kraftmultiplikation, die durch die Winkelhebelarme 116A und 118A ausgeübt wird,
am Anfang und am Ende des Hubs am höchsten. Somit bewegt sich der
Betätigungsvorrichtungsmechanismus 120A schnell durch
den Großteil
des Hubs, und ist dennoch in der Lage, eine wesentliche Abwärtskraft
auf die PCB, die getestet werden soll, an dem Ende des Hubs auszuüben, wobei
ein mäßiges Drehmoment
an den Ritzeln 106A und 108A ausgeübt wird.
Bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel
ist der Abstand zwischen der Mitte der Ritzel 106A und 108A zwei
Zoll. Somit ist der Gesamthub der Druckplatte 150 mit den Winkelhebelarmen 116A und 118A,
die sich durch 180 Grad bewegen, vier Zoll.
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4 ist
eine isometrische perspektivische Ansicht der Druckanordnung 100.
Wie es oben angemerkt wurde, trägt
die Seitenplatte 101B einen Betätigungsvorrichtungsmechanismus 120B,
der ein funktional identisches Spiegelbild des hierin erörterten
Betätigungsvorrichtungsmechanismus 120A ist. Vorzugsweise
umfasst die Drehbetätigungsvorrichtung 114 eine
herkömmliche
doppelendige Betätigungsvorrichtung
mit einer gemeinsamen Welle 115, die sowohl das angetriebene
Ritzel 112A des Betätigungsvorrichtungsmechanismus 120A als
auch ein entsprechendes angetriebenes Ritzel 112B des Betätigungsvorrichtungsmechanismus 120B antreibt. Auf
diese Weise werden das Rack 104A und das Rack 104B synchron
in entsprechenden Kanälen 102A und 102B verschoben.
Dies stellt wiederum sicher, dass die Betätigungsvorrichtungsmechanismen 120A und 120B synchronisiert
sind, und daher auf alle vier Ecken der Druckplatte 150 ein
gleicher Druck ausgeübt
wird. Die Drehbetätigungsvorrichtung 114 kann
elektrisch oder vakuumbetrieben sein, ist aber vorzugsweise eine
herkömmliche
pneumatische Drehbetätigungsvorrichtung.
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Wie
es in 5 ersichtlich ist, ist die Doppel-Fach-PCB-Presse 11 mit
der Druckanordnung 100 in dem stationären Rahmen 210 angeordnet
gezeigt, der eine Doppel-Fach-Version des Rahmens 20 einschließlich entfernbarer
Blenden 340, 341 und 342 umfasst. Jede
der Blenden 340, 341, 342 und 343 kann
entfernt werden, um eine automatische Förderungseinrichtungsschienenoperation
zu ermöglichen,
wie sie hierin nachfolgend näher
beschrieben ist. Außerdem
ist ein optionales Hin- und Herbewegungssystem 220 gezeigt,
das die mechanische Platzierung der Schaltungsplatine 160 auf
die Testanordnung 30 ermöglicht. Das Hin- und Herbewegungssystem 220 besteht
aus zumindest einer Schublade 230 und einem Schubladenträger, der
die Form eines Satzes von Schienen 240, 241, 242 annehmen
kann. Die Schienen 240, 241 und 242 ermöglichen
es, die Schublade 230 in und aus dem Rahmen 20 zu
bewegen, und in eine Position unter der Druckanordnung 100 zu
platzieren, zum Testen der Schaltungsplatine 160. Die Bewegung
der Schublade 230 in und aus dem Rahmen 20 kann
manuell und automatisch erzeugt werden. Die Schublade 230 hat
eine im wesentlichen offene untere Oberfläche 250, die gleichzeitig
eine Schaltungsplatine 160 trägt, die auf das dieselbe platziert
wird, und eine Schnittstellenbildung ermöglicht, die durch die Druckplatte 150 zwischen
der Schaltungsplatine 160 und der Sondenkarte 40 erzwungen
wird. Das Hin- und Herbewegungssystem 220 schützt die
zerbrechliche Sondenkartenanordnung durch Bereitstellen eines Betts,
in das der Betreiber die PCB entfernt von der Sondenkartenanordnung
platziert, und somit eine genaue Regelung des Ausmaßes ermöglicht,
zu dem die PCB die Sondenkartenanordnung kontaktiert.
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In 6 ist
eine modulare Förderungseinrichtungsschiene 350A gezeigt,
die, wenn sie mit ähnlich
aufgebauten Elementen kombiniert wird, verwendet werden kann, um
PCBs zu der PCB-Presse 10 oder PCB-Presse 11 zu übertragen,
um automatisches PCB-Testen zu ermöglichen. Die Fördereinrichtungsschiene 350A umfasst
Antriebsräder 360 und 361,
von denen jedes bidirektional drehbar auf dem Schienenrahmen 370 an gegenüberliegenden Enden
der Fördereinrichtungsschiene 350A befestigt ist.
Ein fortlaufender Förderungseinrichtungsriemen 380 mit
einer im wesentlichen flachen äußeren Oberfläche 381 ist
durch Antriebsräder 360 und 361 in Eingriff
genommen und zwischen denselben gedehnt, so dass die Drehung der
Räder 360 und 361 eine
entsprechende Drehung des Fördereinrichtungsriemens 380 bewirkt.
Der Riemen 380 wird bewegt durch Aufnehmen eines Motors
zum Antreiben von zumindest einem der Räder 360 und 361 oder durch
die Verwendung einer angetriebenen Dämpfungsrolle 383,
die die Unterseite 385 des Riemens 380 in Eingriff
nimmt. Alternativ kann der Riemen 380 selbst angetrieben
sein durch Aufnehmen eines Antriebsmotors in den Rahmen 370 selbst.
Wenn es notwendig ist, können
aufeinander folgende Fördereinrichtungsschienen
in Reihe platziert werden, um die PCBs eine relativ große Strecke
zu befördern.
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7 ist
ein Querschnitt von 6 entlang der Linie 7-7 und
zeigt eine darstellende Einrichtung zum Befestigen einer modularen
Beförderungseinrichtungsschiene 350A an
einer der Blenden 340, 341, 342 oder 343.
Der Schienenrahmen 370 umfasst eine Schwalbenschwanzhalterung 400,
die gleitbar und fest durch eine Schwalbenschwanzrille 390 in
Eingriff genommen ist. Die Schwalbenschwanzrille 390 ist
durch Schrauben, Schweißen oder
eine andere Anzahl anderer Befestigungseinrichtungen, die in der
Technik bekannt sind, an der Blende 340 befestigt. Der
Riemen 380 erstreckt sich über die innere Kante 371 des
Schienenrahmens 370 durch einen Zwischenraumabstand X,
um eine Lippe 382 zu bilden, auf der eine PCB laufen kann,
wie es hierin nachfolgend offenbart ist. Vorzugsweise X ist gleich
3 mm, kann aber abhängig
von PCB-Spezifikationen und Systemtoleranzen variieren.
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8 zeigt
eine PCB 160, die durch zusammenwirkende Beförderungseinrichtungsschienen 350A und 350B befördert wird.
Wie es ersichtlich ist, tragen und kontaktieren die äußeren Oberflächen 381 und 383 der
Beförderungseinrichtungsriemen 380 und 385 nur
gegenüberliegende
Kanten der PCB 160, und lassen dadurch eine Schaltungsanordnung, die
entlang der Unterseite der PCB 160 angeordnet ist, freigelegt
zum Testen.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht einer Doppel-Fach-PCB-Presse 11, bei der entfernbare Blenden 341 und 343 von
dem stationären
Rahmen 210 entfernt wurden, während die entfernbaren Blenden 340 und 342 an
derselben befestigt wurden. Bei dieser Konfiguration kann das automatische
Doppel-Fach-PCB-Testen durch den Einbau und die Verwendung eines
funktional identischen modularen Fördereinrichtungsschienenpaars 350 durchgeführt werden,
das Fördereinrichtungsschienen 350A und 350B umfasst,
und ein Förderungseinrichtungsschienenpaar 351,
das Förderungseinrichtungsschienen 351A und 351B umfasst.
Die Fördereinrichtungsschiene 350A ist
an der Blende 340 befestigt, und die Fördereinrichtungsschiene 351A ist
an der Blende 342 befestigt, auf die Weise, die in 7 dargestellt ist.
Die Fördereinrichtungsschienen 350B und 351B sind
an einer herkömmlichen
Trageeinrichtung (nicht gezeigt) befestigt und werden durch dieselbe
getragen, die in der Presse 11 angeordnet ist, so dass Schienenpaare 350 und 351 zusammenwirkend
konfiguriert sind, wie es in 8 dargestellt
ist.
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Das
Fördereinrichtungsschienenpaar 350 befördert die
PCB 160 durch den Presseneingang 420 und zu einer
Testposition über
der Sondenkarte 40 und unter der Druckanordnung 100,
wo die PCB 160 getestet wird. Während die PCB 160 getestet wird,
kann das Schienenpaar 351 die PCB 161 tragen durch
Befördern
der PCB 161 durch den Presseneingang 420 und zu
einer Testposition über
der Sondenkarte 41 und unter einer zweiten Druckanordnung
(nicht gezeigt). Sobald die PCB 160 getestet wurde, wird
die PCB 161 dann getestet, während das Schienenpaar 350 gleichzeitig
die PCB 160 aus der Presse 11 befördert, durch
den Pressenausgang 430 und eine nachfolgende PCB über der
Sondenkarte 40 und unter der Druckanordnung 100 trägt. Alternativ
können
Schienenpaare 350 und 351 PCBs durch den Presseneingang 420 in
die Presse 11 beför dern, wo
die PCBs gehalten und gedruckt werden, und nachfolgend die getesteten
PCBs durch den Presseneingang 420 aus der Presse 11 befördern.
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10 zeigt
die Erfindung, wie sie in 9 dargestellt
ist, die ferner einen modularen Sekundärrahmen 440 umfasst,
der über
dem Schienenpaar 350 angeordnet ist und durch herkömmliche
Mittel an dem Rahmen 210 außerhalb der Presse 11 befestigt ist.
Eine modulare Schnittstellenanordnung 410 ist an dem Rahmen 440 befestigt
und in demselben höheneinstellbar,
durch eine Struktur, die funktional identisch und strukturell ähnlich ist
zu derjenigen, die der Druckanordnung 100 und der Druckbefestigung 60 zugeordnet
ist. Folglich, sobald eine PCB 160 getestet wurde und durch
den Pressenausgang 430 befördert wurde, können andere
Funktionen an der PCB 160 durchgeführt werden, durch Barcodescanner, Platinenmarkierungsvorrichtungen
oder andere Vorrichtungen, die durch die Schnittstellenanordnung 410 aufgenommen
sind. Alternativ können
der Sekundärrahmen 440 und
die Schnittstellenanordnung 410 ebenfalls in einem vergrößerten Druckrahmen angeordnet
sein, der im wesentlichen die gleiche Breite aufweist zweimal so
tief ist wie die Presse 11, ohne den Verlust der optimalen
Funktionsfähigkeiten.
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11 ist
eine perspektivische Schnittansicht einer PCB-Presse 11, bei der entfernbare
Blenden 341 und 343 an dem stationären Rahmen 210 befestigt
wurden, während
entfernbare Blenden 340 und 342 davon entfernt
wurden. Bei einer solchen Konfiguration kann das automatische PCB-Testen mit
geringerer Kapazität
und Komplexität
als in 9 und 10 dargestellt durchgeführt werden,
durch den Einbau und die Verwendung eines modularen Fördereinrichtungsschienenpaars 350,
das aus einer Fördereinrichtungsschiene 350A,
die an der Blende 341 befestigt ist, und einer Beförderungseinrichtungsschiene 350B,
die an der Blende 343 befestigt ist, besteht. Die Fördereinrichtungsschiene 350 befördert die
PCB 160 durch den Presseneingang 450 in eine Testposition über der
Sondenkarte 40 und unter der Druckanordnung 100, wo
die PCB 160 getestet wird. Nachdem die PCB 160 getestet
ist, befördert das
Schienenpaar 350 die PCB 160 aus der Presse 11 durch
den Pressenausgang 460. Der modulare Sekundärrahmen 440 und
die modulare Schnittstellenanordnung 410 sind in der Presse 11 angeordnet und über einem
Abschnitt des Schienenpaars 350 zum Ermöglichen, dass Scannen, Markieren
oder andere Operationen an der PCB 160 durchgeführt werden,
während
dieselbe in der Presse 11 ist. Alternativ können der
Sekundärrahmen 440 und
die Schnittstellenanordnung 410 auch außerhalb der Presse 11 angeordnet
sein, ohne den Verlust der optimalen Funktionsfähigkeiten.
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Es
sollte angemerkt werden, dass in Verbindung mit jeder Konfiguration,
die oben beschrieben wurde, ein einzelner Steuermechanismus, wie
zum Beispiel ein Mikrocontroller 800 verwendet werden kann,
um die einzelnen Funktionen jeder Erfindungskomponente zu koordinieren.