DE4111312A1 - Pin-grid-array-testfassung mit kraftfreier einfuehrung - Google Patents
Pin-grid-array-testfassung mit kraftfreier einfuehrungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte
Pin-Grid-Array-Fassung (nachstehend mit PGA-Fassung bezeich
net) mit kraftfreier Einführung zum temporären Verbinden der
leitenden Stifte eines elektrischen Bauelementes mit einer
gedruckten Leiterplatte während eines Test- und Evaluations
vorganges. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung
ein neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement
mit vorbelasteten Kontaktauslegern.
Um zu bestimmen, ob ein elektrisches Bauelement wie eine
integrierte Schaltung verläßlich arbeitet, ist es notwendig,
jedes Bauteil auf einer gedruckten Leiterplatte zu testen
und zu überprüfen. In der Vergangenheit beinhaltete das
Testen das Einführen von Anschlüssen an einem Bauelement
unter Kraftaufwand in eine Öffnung mit federbelasteten Kon
takten, die mit einer Schaltung verbindbar waren. Diese Art
von Verbindung erforderte das Ausüben eines beträchtlichen
Druckes.
Die Notwendigkeit der Ausübung eines beträchtlichen Druckes,
um die Anschlüsse in die Kontakte zu zwingen, war jedoch
unerwünscht. Bei Anwendungen, die Bauteile mit einer be
trächtlichen Anzahl von Anschlüssen involvierten, wurde es
überaus schwierig, die Anschlüsse in ein Verbindungselement
zu zwingen. Darüber hinaus führte das Ausüben eines be
trächtlichen Druckes auf die Anschlüsse des Bauelementes in
die belasteten Kontakte häufig zu Brücken oder Verbiegungen
der Anschlüsse.
Demgemäß sind im Stand der Technik verschiedene verbesserte
Verbindungselemente entwickelt worden, die ausgelegt sind,
die Einführungskraft zu verringern oder zu elimieren, die
erforderlich ist, um die Anschlüsse eines elektrischen Bau
teils in das Verbindungselement zu zwingen. Ein Beispiel
einer Fassung mit geringer Einführungskraft ist in der US-PS
37 63 459 offenbart, welches am 2. Oktober 1973 mit dem
Titel "plug in type socket for testing semiconductors" auf
Millis erteilt wurde. Die in der US-PS 37 63 459 offenbarte
Fassung umfaßt einen allgemein rechteckförmigen oberen Ab
schnitt und einen allgemein rechteckförmigen unteren Ab
schnitt mit einem allgemein rechteckförmigen, längs beweg
baren mittleren Abschnitt dazwischen. Der obere Abschnitt
enthält eine Vielzahl von Öffnungen zum Aufnehmen der Stifte
einer integrierten Schaltung. Der untere Abschnitt enthält
eine entsprechende Vielzahl von elektrischen Kontakten, von
denen jeder ein Paar von federnden Kontaktauslegern und eine
Lötfahne aufweist. Die federnden Kontaktausleger der elek
trischen Kontakte erstrecken sich durch den mittleren Ab
schnitt, so daß sie mit einem jeweiligen Kanal ausgerichtet
sind. Die Lötfahne von jedem der elektrischen Kontakte er
streckt sich durch die freigelegte Fläche des unteren Ab
schnittes, um eine Verbindung mit einer gedruckten Leiter
platte herzustellen.
Die in der US-PS 37 63 459 offenbarte Fassung wird betrieben
durch Einführen der Leiterstifte einer integrierten Schal
tung in die Aufnahmeöffnungen in dem oberen Element derart,
daß sie sich in den mittleren Abschnitt der Fassung erstrecken.
Hiernach wird ein gekröpftes Betätigungselement ge
dreht, um den mittleren Abschnitt der Fassung längs relativ
zu dem oberen und dem unteren Element gleiten zu lassen.
Gleichzeitig üben die Wände der in dem mittleren Abschnitt
angeordneten Kanäle eine Vorspannkraft auf die Arme der
Kontakte derart aus, daß sie eine elektrische Verbindung zu
den Leiterstiften der integrierten Schaltung herstellen. Bei
Beendigung eines Testes kann das gekröpfte Betätigungsele
ment in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, um den
mittleren Abschnitt zurück in seine normale nicht verriegel
te Position gleiten zu lassen, wodurch die federnden Kon
taktarme in ihren entspannten Zustand zurückkehren.
Eine weitere Ausbildung einer Testfassung mit geringer Ein
führungskraft ist in der US-PS 46 48 669 offenbart, die am
10.03.1987 mit dem Titel "removable retaining and guide
means for electrical sockets" an Marks et al. erteilt wurde.
Die letztere offenbart eine elektrische Fassung mit einem
allgemein rechteckförmigen nicht leitenden Kunststoffbasis
element mit einem darauf gleitbar bewegbaren allgemein
rechteckförmigen nicht-leitenden oberen Kunststoffelement.
Das obere Element der Fassung enthält eine Vielzahl von
Stiftaufnahmeöffnungen, die in einem Grid-Array (Gittermu
ster) angeordnet sind. Das Basiselement enthält eine Viel
zahl von elektrischen Verbindungselementen, die in der US-PS
44 98 728 offenbart sind, welches am 12.02.1985 mit dem
Titel "electrical connector" an Bright et al. erteilt wurde.
Das in der US-PS 44 98 725 offenbarte Verbindungselement
enthält ein Paar von generell 7-förmigen nachgiebigen Kon
taktauslegern und eine Lötfahne, die sich nach außen von
einem der Ausleger erstreckt. Die Vielzahl von elektrischen
Verbindungselementen ist in einer Vielzahl von entsprechen
den mit Wänden versehenen Hohlräumen angeordnet, die in dem
Basiselement derart ausgebildet sind, daß die Wände der
Hohlräume die federnden Kontaktausleger von jedem der elek
trischen Verbindungselemente mit einer nach innen vorge
spannten Kontaktkraft versorgen. Die Fassung enthält weiter
hin ein allgemein L-förmiges, mit Nocken versehenes Betäti
gungselement, welches in einem Lager in dem Basiselement
angeordnet ist.
Das obere Element und das untere Element der in der US-PS
46 48 669 offenbarten Fassung enthält eine Vielzahl von
ineinandergreifenden, ein Loch aufweisenden Blöcken, die in
der Mitte angeordnet sind und sich von den lateralen Kanten
des oberen Elementes bzw. des Basiselementes nach außen
erstrecken. Die ineinandergreifenden Blöcke erstrecken sich
aus dem ebenen Bereich des Basiselementes und des Schließ
elementes, wodurch sie notwendigerweise den Umfang der Fas
sung auf einer Leiterplatte erhöhen. Eine Vielzahl von zy
lindrischen starren Halte- und Führungsstiften mit nach oben
zeigenden Enden sind unter Kraft parallel zu der Ebene der
Fassung in die Löcher der ineinandergreifenden Blöcke einge
führt, wodurch das obere Element mit dem Basiselement ver
bunden und darauf geführt wird. Die starren Halte- und Füh
rungsstifte können entfernt werden, um ein gebrochenes elek
trisches Verbindungselement zu ersetzen. Ein wiederholtes
Entfernen der Stifte hat jedoch nachteilige Auswirkungen auf
die Kunststoffassung, so daß ggfs. die Fassung ausgetauscht
werden muß. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der in
der US-PS 46 48 669 offenbarten Fassung ist das obere Ele
ment mit dem Basiselement durch ein starres U-förmiges Hal
teelement verbunden.
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine neue und verbesserte PGA-Testfassung mit kraftfreier
Einführung anzugeben, die eine Vielzahl von flexiblen, nicht
zerstörenden Halte- und Führungseinrichtungen hat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible
Halte- und Führungseinrichtung anzugeben, die die Größe oder
den Umfang einer PGA-Testfassung nicht erhöht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible
Halte- und Führungseinrichtung für eine PGA-Testfassung
anzugeben, die kostengünstig herzustellen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
flexible Halte- und Führungseinrichtung für eine PGA-Test
fassung anzugeben, die ein Wegwerfartikel ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement an
zugeben, welches ein Paar von neutral nach innen vorgespann
ten Kontaktauslegern hat.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement an
zugeben, welches kostengünstig herzustellen ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neue und verbesserte
PGA-Testfassungsanordnung mit kraftfreier Einführung zum
Aufnehmen einer integrierten Schaltung mit einer Vielzahl
von Leiterstiften, die in einem Gittermuster angeordnet
sind. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein neues
und verbessertes elektrisches Verbindungselement, welches
insbesondere ausgelegt ist zur Verwendung mit der vorliegen
den PGA-Testfassung.
Die PGA-Testfassung mit kraftfreier Einführung umfaßt gene
rell ein nicht-leitendes Basiselement und ein nicht-leiten
des Schließelement, welches längs entlang der oberen Fläche
des Basiselementes bewegbar ist und von einem manuell betä
tigten, mit Nocken versehenen Betätigungselement angetrieben
wird. Die Fassung umfaßt weiterhin eine Vielzahl von flexi
blen Verbindungsclips, welche das Schließelement mit dem
Basiselement verbinden und auf diesem führen. Die Fassung
umfaßt weiterhin eine Vielzahl von elektrischen Verbindungs
elementen mit vorbelasteten Kontaktauslegern, die in dem
Basiselement montiert sind und in diesem freies Seitenspiel
haben.
Das obere Schließelement der Fassung ist ein generell recht
eckförmiges Element mit einem vorderen und einem hinteren
Ende und gegenüberliegenden Seitenwänden. Das Schließelement
enthält eine Vielzahl von allgemein konisch geformten Öff
nungen, welche sich senkrecht zur Ebene der Fassung durch
das Schließelement erstrecken und in einem Gittermuster
angeordnet sind und derart beabstandet sind, daß sie die
Leiterstifte einer integrierten Schaltung aufnehmen können.
Das Schließelement enthält weiterhin eine Vielzahl von all
gemein T-förmigen Clipaufnahmeöffnungen, welche sich senk
recht zur Ebene der Fassung erstrecken und in einer vonein
ander beabstandeten Beziehung in den gegenüberliegenden
lateralen Wänden der Fassung angeordnet sind. Jeder der T-
förmigen Clipaufnahmeschlitze umfaßt einen länglichen oval
ausgenommenen Clipbrückensitz, von welchem ein Aufnahme
schlitz abgeht.
Das Schließelement enthält weiterhin einen ersten und einen
zweiten Satz von Nockenblöcken benachbart zur hinteren Kante
des Schließelementes, die sich von dessen unterer Fläche
derart erstrecken, daß sie eine von einem mit Nocken ver
sehenen Betätigungselement angelegte Kraft aufnehmen. Jeder
Satz von Nockenblöcken umfaßt einen Vorwärtskraftblock bzw.
eine vordere Kraftstütze und einen Rückwärtskraftblock bzw.
eine hintere Kraftstütze, die durch einen halbzylinderförmi
gen Kanal getrennt sind, in dem die Nocke rotiert. Das
Schließelement enthält weiterhin eine Nockenhaltearretie
rung, welche sich von einer ihrer lateralen Kanten derart
nach außen erstreckt, daß sie den Handgriff des mit Nocken
versehenen Betätigungselementes in der Bewegung einschränkt,
wenn die Fassung im Eingriff ist.
Das untere Basiselement der vorliegenden Fassung ist ein
allgemein rechteckförmiges Element mit ebenen Abmessungen,
welche ähnlich zu jenen des Schließelementes sind, und hat
eine vordere und eine hintere Wand und gegenüberliegende
Seitenwände. Das Basiselement enthält eine Vielzahl von
länglichen Kanälen, die den voneinander beabstandeten Stift
aufnahmeöffnungen in dem Schließelement entsprechen und die
parallel zu den gegenüberliegenden Seitenwänden des Basis
elementes angeordnet sind. Jeder der länglichen Kanäle ist
durch eine Vielzahl von rechtwinkligen Unterteilungswänden
getrennt, um eine Vielzahl von boxartigen Verbindungsele
mentaufnahmeöffnungen zu definieren, die in einem Gitter
muster angeordnet sind, um den voneinander beabstandeten
Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement zu entsprechen.
Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen ist jeweils in
nerhalb der Wände von jedem der Verbindungselementaufnahme
öffnungen angeordnet, die sich durch die untere Fläche des
Basiselementes erstrecken und so angeordnet, daß sie den
Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement entsprechen.
Die kreisförmigen Öffnungen, die vorgesehen sind, um die
Anschlüsse eines elektrischen Verbindungselementes aufzuneh
men, haben einen etwas größeren Durchmesser als die Breite
des Anschlusses eines elektrischen Verbindungselementes.
Somit kann ein elektrisches Verbindungselement frei inner
halb einer jeweiligen kreisförmigen Öffnung schwimmen bzw.
hat in dieser Seitenspiel. Das Basiselement enthält weiter
hin eine Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen, die in
voneinander beabstandeter Beziehung in gegenüberliegenden
Seitenwänden des Basiselementes angeordnet sind und sich
senkrecht zur Ebene der Fassung erstrecken, wobei sie den
Clipaufnahmeschlitzen in dem Schließelement entsprechen.
Eine Nockenlagerung ist benachbart und parallel zu der hin
teren Kante des Basiselementes angeordnet, um das manuell
betätigte, mit Nocken versehene Betätigungselement der vor
liegenden Erfindung aufzunehmen. Die Nockenlagerung umfaßt
einen länglichen, allgemein halbzylinderförmigen Kanal mit
einem offenen Ende, welches sich durch eine der gegenüber
liegenden Seitenwände des Basiselementes erstreckt, und
einem geschlossenen Ende an der anderen Seitenwand. Erste
und zweite voneinander beabstandete Vorwärtskraft-Blockhohl
räume sind benachbart der vorderen Kante der Nockenlagerung
angeordnet, um die sich von dem Schließelement nach unten
erstreckenden Vorwärtskraft-Blöcke aufzunehmen. Erste und
zweite voneinander beabstandete Rückwärtskraft-Blockhohlräu
me sind benachbart zu der hinteren Kante der Nockenlagerung
angeordnet und erstrecken sich durch die hintere Wand des
Basiselementes an einer anderen Ebene als die Nockenlage
rung, um die Rückwärtskraft-Blöcke aufzunehmen, die sich von
dem Schließelement nach unten erstrecken.
Das Schließelement enthält weiterhin einen Hohlraum, welcher
sich in die Mitte der hinteren Wand des Basiselementes senk
recht zu der Ebene der Fassung erstreckt. Eine Schraubenfe
der ist in dem Hohlraum angeordnet und ein Kolben ist in dem
Hohlraum angeordnet und übt eine nach aufwärts gerichtete
Kraft auf die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes
aus. Ein Keilflansch erstreckt sich von der hinteren Kante
der ersten der gegenüberliegenden Seitenwände auf derselben
Ebene wie die untere Fläche des Basiselementes nach außen,
um die Betätigung des mit Nocken versehenen Betätigungsele
mentes zu unterstützen. Eine Nockenstütze erstreckt sich von
der Mitte der ersten der gegenüberliegenden Seitenwände in
derselben Ebene wie der Keilflansch nach außen. Das Basis
element enthält weiterhin einen vorderen und einen hinteren
Montageflansch, die sich von der vorderen bzw. der hinteren
Wand nach außen erstrecken. Die Montageflansche sind mit
Öffnungen zum Aufnehmen von Befestigungselementen versehen,
so daß die Basis der Fassung an einer gedruckten Leiterplat
te festgelegt werden kann, wenn dies erforderlich sein soll
te.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Ver
bindungsclipsen, die einstückig aus einer Metallegierung in
einem Ätzprozeß ausgebildet werden. Die Vielzahl von flexi
blen Verbindungsclips sind vorgesehen, um das Schließelement
mit dem Basiselement zu verbinden und das Schließelement
während der Öffnungs- und Schließbetätigungen auf dem Basis
element zu führen. Die flexiblen Verbindungsclips umfassen
ein Paar von parallelen voneinander beabstandeten nachgiebi
gen Beinen, die an einem Ende durch eine Brücke verbunden
sind. Jedes der nachgiebigen Beine enthält einen sich nach
außen erstreckenden Eingriffsfuß an seinem jeweiligen unte
ren distalen Ende. Jeder flexible Verbindungsclip soll in
einen jeweiligen Clipaufnahmeschlitz in dem Schließelement
derart eingeführt werden, daß sein Paar von parallelen Bei
nen sich hierdurch und in einen jeweiligen Clipverriege
lungsschlitz in dem Basiselement erstreckt, wodurch der
Eingriffsfuß in diesem verriegelt wird, um das Schließele
ment und das Basiselement zu verbinden.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin
eine Vielzahl von generell Y-förmigen elektrischen Verbin
dungselementen. Die elektrischen Verbindungselemente sind
einstückig aus einer Metallegierung in einem Präge- bzw.
Stanzprozeß geformt. Jedes elektrische Verbindungselement
der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten und einen
zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger, die
an ihren unteren Enden durch eine Basis verbunden sind. Der
erste und der zweite Kontaktausleger enthalten einen ersten
bzw. einen zweiten nach innen gespannten geflanschten Kon
taktarm, der jeweils an dem oberen distalen Ende der Aus
leger angeordnet ist. Der geflanschte Kontaktarm des ersten
der gegenüberliegenden Kontaktausleger enthält einen halbku
gelförmigen Vorsprung, der sich nach innen hiervon er
streckt, um einen Kontakt zu der inneren Fläche des Kontakt
armes an dem zweiten gegenüberliegenden Kontaktausleger
herzustellen. Durch Vorsehen des halbkugelförmigen Vorsprun
ges an dem ersten Kontaktarm sind die Kontaktausleger des
elektrischen Verbindungselementes vorbelastet und daher
neutral nach innen vorgespannt und hängen somit für die
Kontaktkraft nicht von den Wänden der Verbindungselement
aufnahmeöffnungen ab. Somit haben die elektrischen Verbin
dungselemente der vorliegenden Fassung innerhalb ihrer je
weiligen Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement Seitenspiel
und werden durch das Schließelement gehalten.
Ein Lötschwanz bzw. eine Lötfahne ist aus dem ersten der
gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger ausgestanzt
und von diesem abgebogen, so daß er sich nach unten er
streckt. Die Lötfahne enthält eine längliche Prägung, die
sich von dieser nach außen über nahezu ihre ganze Länge
erstreckt, um eine Versteifung zu bieten. Beim Bilden des
Lötschwanzes aus dem Körper des Verbindungselementes ergibt
sich ein wesentlicher ökonomischer Gewinn. Insbesondere ist
die Menge des zur Herstellung des Verbindungselementes er
forderlichen Materials wesentlich geringer als beim Stand
der Technik.
Die vorliegende PGA-Testfassung enthält weiterhin ein all
gemein L-förmiges, mit Nocken versehenes Betätigungselement,
welches einen länglichen Handhabungsabschnitt, der sich von
einer Seitenwand des Basiselementes nach außen erstreckt,
und einen mit Nocken versehenen Abschnitt aufweist, der in
der Nockenlagerung liegt, die in dem Basiselement der Fas
sung angeordnet ist. Der mit Nocken versehene Abschnitt
enthält erste und zweite voneinander beabstandete, einstückig
ausgebildete Nocken. Die erste Nocke ist benachbart dem
distalen Ende des Nockenabschnitts angeordnet und die zweite
Nocke ist benachbart dem Handhabungsabschnitt des Betäti
gungselementes angeordnet. Die erste und die zweite Nocke
haben eine Vorwärtsorientierung und sollen eine Längskraft
auf die Nockenblöcke ausüben, die sich von dem Schließele
ment nach unten erstrecken. Ein Nockenstabilisator ist zwi
schen der ersten und der zweiten Nocke angeordnet, um eine
sanfte Drehung der Nocken innerhalb der Lagerung während des
Öffnungs- und des Schließbetriebes zu gewährleisten.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung wird zusammengebaut
durch Einführen eines elektrischen Verbindungselementes in
jede der Verbindungselementaufnahmeöffnungen derart, daß
sich die Lötfahne von jedem Verbindungselement durch die
kreisförmige Öffnung und aus der unteren Fläche des Basis
elementes erstreckt. Das mit Nocken versehene Betätigungs
element wird in der Nockenlagerung derart angeordnet, daß
das distale Ende des mit Nocken versehenen Abschnittes gegen
die zweite der gegenüberliegenden Seitenwände des Basisele
mentes anstößt und das innere Ende des mit Nocken versehenen
Abschnittes sich durch die erste der gegenüberliegenden
Seitenwände des Basiselementes derart erstreckt, daß der
Handhabungsabschnitt auf der Nockenstütze parallel zu der
ersten der gegenüberliegenden Seitenwände liegt. Das
Schließelement wird an dem Basiselement angebracht durch
Ausrichten der T-förmigen Clipaufnahmeschlitze in dem
Schließelement mit den Clipverriegelungsschlitzen in dem
Basiselement. Hiernach wird eine Vielzahl von modifizierten
π-förmigen flexiblen Verbindungsclips jeweils in den Clip
aufnahmeschlitz in dem Schließelement derart eingeführt, daß
sich die Beine der Vielzahl der Clips hierdurch und in die
Clipverriegelungsschlitze in dem Basiselement erstrecken. Zu
dieser Zeit verriegeln die sich nach außen erstreckenden
Eingriffsfüße die flexiblen Verbindungsclips in den Clipver
riegelungsschlitzen, wodurch das Schließelement mit dem
Basiselement verbunden wird.
Beim Betrieb wird das mit Nocken versehene Betätigungsele
ment derart betätigt, daß die erste und die zweite Nocke
eine Längskraft gegen die rückwärtigen Nockenblöcke ausüben,
wodurch das Schließelement veranlaßt wird, längs entlang der
Fläche des Basiselementes derart zu gleiten, daß es in den
geöffneten Zustand positioniert wird. In der geöffneten
Position übt der federbelastete Kolben eine nach oben ge
richtete vertikale Kraft gegen die nicht freigelegte Fläche
des Schließelementes aus. Hierbei arbeitet der Kolben, um zu
gewährleisten, daß der Betätigungsabschnitt des mit Nocken
versehenen Betätigungselementes in der aufwärts gerichteten
Position bleibt.
Sobald die Fassung in dem geöffneten Zustand ist, kann ein
elektrisches Bauteil wie eine integrierte Schaltung mit
einer Vielzahl von Leiterstiften, die von dieser in einem
Gittermuster abstehen, leicht in das Schließelement einge
führt werden. Die Leiterstifte dieses Bauteiles erstrecken
sich durch das Schließelement und in die in dem Basiselement
angeordneten länglichen, geöffneten Kanäle. Demgemäß erfährt
die Bedienperson der Fassung beim Einführen der Leiterstifte
in die Fassung keinen Widerstand und keine Störung (d. h.
eine kraftfreie Einführung). Hiernach wird auf den Handgriff
des mit Nocken versehenen Betätigungselementes eine nach
unten gerichtete Kraft derart ausgeübt, daß die erste und
die zweite Nocke eine Längskraft gegen die vorderen Nocken
blöcke ausüben, wodurch das Schließelement veranlaßt wird,
längs entlang des Basiselementes in Richtung auf die vordere
Wand des Basiselementes zu gleiten. Hierauf werden die Lei
terstifte der integrierten Schaltung in die nach innen vor
gespannten geflanschten Kontaktarme der elektrischen Ver
bindungselemente gezwungen, um die elektrische Verbindung
herzustellen.
Hiernach wird der Handhabungsabschitt des mit Nocken ver
sehenen Betätigungselementes über die Nockenhaltearretierung
betätigt bzw. gedrückt, die sich von dem Schließelement nach
außen erstreckt, und liegt schließlich auf der Nockenstütze,
die sich von dem Basiselement nach außen erstreckt, wodurch
der Handhabungsabschnitt am Ort verriegelt ist. Zu dieser
Zeit wird die integrierte Schaltung zu Evaluationszwecken in
der PGA-Testfassung mit kraftfreier Einführung am Ort gehal
ten.
Bei Beendigung eines Test wird der Handhabungsabschnitt
wieder angehoben, um das Schließelement zu veranlassen, nach
hinten zu gleiten, wodurch die Leiterstifte der integrierten
Schaltung aus den nach innen vorgespannten Kontaktarmen der
Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen ausrücken.
Hiernach kann die integrierte Schaltung leicht entfernt
werden und die Fassung ist vorbereitet, eine weitere elek
trische Komponente aufzunehmen.
Sollte die Situation auftreten, bei der eines der Vielzahl
von elektrischen Verbindungselementen bricht oder verbiegt,
können die Brücken der Vielzahl von flexiblen Verbindungs
clips leicht mit einem Paar von Abtrennwerkzeugen abgetrennt
werden und das Schließelement kann abgenommen werden. Hier
nach kann der kostengünstige Clip ersetzt werden, ohne die
Fassungsanordnung zu beschädigen und ohne eine Zerstörung
der Fassungsanordnung zu erfordern.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungs
gemäßen Pin-Grid-Array-Testfassung mit kraftfreier
Einführung in der geschlossen Position;
Fig. 2 ist eine perspektivische, teilweise geschnittene
Ansicht der erfindungsgemäßen PGA-Fassung mit
kraftfreier Einführung in der geöffneten Position;
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der
PGA-Testfassung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht des flexiblen Verbindungs
clips, der einen Teil der vorliegenden Erfindung
bildet;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht des federbelasteten Halte
kolbens, der einen Teil der vorliegenden Erfindung
bildet;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht des neuen und verbesserten
elektrischen Verbindungselementes der vorliegenden
Erfindung vor einem Eingriff des Leiterstiftes
eines elektrischen Bauteils;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7
in Fig. 6 und stellt das elektrische Verbindungs
element der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht des neuen und verbesserten
elektrischen Verbindungselementes, welches voll
ständig im Eingriff mit dem Leiterstift eines
elektrischen Bauteiles steht; und
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9
in Fig. 8 und stellt das elektrische Verbindungs
element der vorliegenden Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße PGA-Testfassung mit kraftfreier Ein
führung ist in Fig. 1 dargestellt und allgemein mit dem
Bezugszeichen 10 versehen. Die Fassung 10 soll eine lötfreie
elektrische Verbindung zwischen den Leiterstiften 210 eines
elektrischen Bauteiles wie einer integrierten Schaltung 200
und einer gedruckten Leiterplatte 140 während eines Test-
und Evaluationsvorganges schaffen.
Wie es in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, umfaßt die Fas
sung 10 generell ein Basiselement 14 und ein Schließelement
12, welches längs bezüglich des Basislementes 14 verschieb
bar ist. Ein mit Nocken versehenes Betätigungselement 120
dreht sich innerhalb eines Nockenlagers 94, welches in dem
Basislement 14 der Fassung 10 angeordnet ist, und liefert
die Längskraft zur Bewegung des Schließelementes 12 auf dem
Basiselement 14. Eine Vielzahl von flexiblen Verbindungs
clips 150 verbinden das Schließelement 12 mit dem Basisele
ment 14 und führen das Schließelement 12 während dessen
Längsbewegung auf dem Basiselement 14. Ein federbelasteter
Haltekolben bzw. -stift 76 ist vorgesehen, um zu verhindern,
daß sich das mit Nocken versehene Betätigungselement 120
bewegt, während es in der aufrechten Position ist. Eine
Vielzahl von vorbelasteten elektrischen Verbindungselementen
180 sind vorgesehen, um die Leiterstifte 210 des elektri
schen Bauteiles 200 aufzunehmen.
Die Details der Konstruktion der erfindungsgemäßen PGA-Test
fassung sind in Fig. 3 dargestellt. Das Schließelement 12
umfaßt generell ein rechteckförmiges Element aus dielektri
schem Kunststoffmaterial, welches extrem hart und wärmebe
ständig ist, und hat eine Vorderkante 16, eine hintere Kante
18 und gegenüberliegende Seitenkanten 20 und 22.
Das Schließelement 12 enthält eine Vielzahl von generell
konisch geformten Stiftaufnahmeöffnungen 40, die sich durch
das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene der Fassung 10
erstrecken und in einem Gittermuster bzw. Grid-Array ange
ordnet sind. Das Schließelement 12 umfaßt weiterhin vonein
ander beabstandete T-förmige Clip-Aufnahmeschlitze 32 und
34, welche benachbart zu der Seitenkante 20 liegen und sich
das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene der Fassung 10
erstrecken, sowie voneinander beabstandete T-förmige Clip
aufnahmeschlitze 36 und 38 benachbart zur Seitenkante 22,
die sich durch das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene
der Fassung 10 erstrecken. Jeder Clipaufnahmeschlitz 32, 34,
36 und 38 soll beim Zusammenbau der Fassung 10 einen flexi
blen Verbindungsclip 150 aufnehmen. Die Clipaufnahmeschlitze
32 und 34 haben ovale Clip-Brückenaufnahmen 24 bzw. 26. Die
Clipaufnahmeschlitze 36 und 38 haben ovale Clipbrückenauf
nahmen 28 bzw. 30, die die flexiblen Verbindungsclips 150
lagern sollen.
Das Schließelement 12 enthält weiterhin einen ersten und
einen zweiten Satz von Nockenblöcken 55 und 75 benachbart
zur hinteren Kante 18, die sich von der nicht freiliegenden
Fläche des Schließelementes 12 nach unten erstrecken. Der
erste und der zweite Nockenblocksatz 55 und 75 sind vorgese
hen, um eine längs angelegte Kraft von dem mit Nocken ver
sehenen Betätigungselement 120 beim Öffnen und Schließen der
Fassung 10 aufzunehmen. Der erste Satz Nockenblöcke 55 ent
hält einen Vorwärtskraft-Nockenblock 45 und einen Rückwärts
kraft-Nockenblock 46, welche durch einen halbzylindrischen
Kanal 48 getrennt sind, der sich in die nicht freigelegte
Fläche des Schließelementes 12 erstreckt. Der zweite Satz
Nockenblöcke 75 enthält einen Vorwärtskraft-Block 65 und
einen Rückwärtskraft-Block 68, die durch einen halbzylin
drischen Kanal 70 getrennt sind, welcher sich in die nicht
freigelegte Fläche des Schließelementes 12 erstreckt. Das
Schließelement 12 umfaßt auch eine Nockenhaltearretierung
44, die sich von seiner Längskante 22 nach außen erstreckt
und vorgesehen ist, das mit Nocken versehene Betätigungs
element 120 zu verriegeln.
Die Basis 14 der PGA-Testfassung 10 mit kraftfreier Einfüh
rung umfaßt generell ein rechteckförmiges Element aus di
elektrischem Kunststoffmaterial mit einer Vorderwand 50 und
einer hinteren Wand 52 und gegenüberstehenden Seitenwänden
54 und 56. Das Basiselement 14 enthält eine Vielzahl von
voneinander beabstandeten länglichen Unterteilungswänden 88,
die parallel zu seinen Seitenwänden 54 und 56 angeordnet
sind. Die Vielzahl von voneinander beabstandeten länglichen
Unterteilungswänden 88 bilden eine Vielzahl von parallelen
länglichen Kanälen 112. Jeder der länglichen Kanäle 112
enthält eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Hilfs- bzw.
Nebenunterteilungswänden 90 (nachstehend mit Querunter
teilungswänden 90 bezeichnet), welche senkrecht zu den läng
lichen Unterteilungswänden 88 angeordnet sind. Die Vielzahl
von Querunterteilungswänden 90 und die entsprechende Viel
zahl von länglichen Unterteilungswänden 88 bilden eine Viel
zahl von boxartigen Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114
innerhalb jeder der parallelen länglichen Kanäle 112. Die
Vielzahl von Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 ent
sprechen der Vielzahl von voneinander beabstandeten Kontakt
aufnahmeöffnungen, die in dem Schließelement 12 angeordnet
sind. Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 72 erstrecken
sich durch die Grundfläche des Basiselementes 14 und
entsprechen der Vielzahl von Verbindungselementaufnahmeöff
nungen 114.
Das Basiselement 14 enthält weiterhin voneinander beabstan
dete Clipverriegelungsschlitze 80 und 82, die in seiner
Seitenwand 54 vorgesehen sind und sich durch das Basisele
ment 14 senkrecht zur Ebene der Fassung 10 erstrecken, sowie
ähnlich voneinander beabstandete Verriegelungsschlitze 84
und 86, die in der Seitenwand 56 des Basiselementes 14 an
geordnet sind. Die Clipverriegelungsschlitze 80, 82, 84 bzw.
86 entsprechen den Clipaufnahmeschlitzen 32, 34, 36 und 38
in dem Schließelement 12. Die Clipverriegelungsschlitze 80,
82, 84 und 86 sind vorgesehen, um die entsprechenden der
Vielzahl von flexiblen Verbindungsclips 150 beim Zusammenbau
der Fassung 10 zu verriegeln.
Das Basiselement 14 enthält weiterhin vordere Beine 58 und
60 und hintere Beine 62, die sich von seiner unteren Fläche
nach unten erstrecken. Ein vorderer Montageflansch 64 mit
einem sich hierdurch erstreckenden Montageloch 116 und ein
hinterer Montageflansch 68 mit einem sich hierdurch erstreckenden
Montageloch 118 erstrecken sich nach außen von der
vorderen Wand 50 bzw. der hinteren Wand 52 des Basiselemen
tes 14. Die Montageflansche 64 und 68 sind vorgesehen, um
das Basiselement 14 an der gedruckten Leiterplatte 140 fest
zulegen, wenn dies erforderlich ist. Ein Keilflansch 92
erstreckt sich von dem hinteren Ende der Seitenwand 56 des
Basiselementes 14 nach außen und ist vorgesehen, die Betäti
gung des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 zu
unterstützen. Eine Nockenstütze 110 ist an der Mitte der
Seitenwand 56 angeordnet und erstreckt sich von dieser nach
außen für das mit Nocken versehene Betätigungselement 120.
Die Fassung 10 enthält weiterhin ein allgemein L-förmiges,
mit Nocken versehenes Betätigungselement 120, welches einen
länglichen Handhabungsabschnitt 126 und einen mit Nocken
versehenen Abschnitt 128 bildet. Der Handhabungsabschnitt
126 enthält einen Winkelabschnitt 124, von dem sich ein
versetzter Abschnitt 125 erstreckt. Der versetzte Abschnitt
125 liegt parallel zu dem Handhabungsabschnitt 126 und ge
stattet eine bequeme Handhabung des mit Nocken versehenen
Betätigungselementes 120. Der mit Nocken versehene Abschnitt
128 des Betätigungselementes 120 enthält einen ersten Nocken
136, angeordnet benachbart zu dem Handhabungsabschnitt 126,
einen Nockenstabilisator 134, angeordnet in der Mitte des
mit Nocken versehenen Abschnittes 128, und einen zweiten
Nocken 132, angeordnet benachbart seinem distalen Ende 130.
Der erste Nocken 136 und der zweite Nocken 132 haben eine
Orientierung nach vorne und sind vorgesehen, eine Längskraft
auf den ersten und den zweiten Kraftblocksatz 55 bzw. 75 bei
der Betätigung auszuüben. Der Nockenstabilisator 134 ist
vorgesehen, um eine sanfte und gleichmäßige Drehung der
Nocken 132 und 136 des mit Nocken versehenen Betätigungs
elementes 120 innerhalb der Nockenlagerung 94 bei der Betä
tigung zu gewährleisten.
Eine halbzylinderförmige Nockenlagerung 94 ist benachbart
und parallel zu der hinteren Wand 52 des Basiselementes 14
angeordnet und vorgesehen, das mit Nocken versehene Betäti
gungselement 120 aufzunehmen. Die Nockenlagerung 94 hat ein
offenes Ende 96, welches sich durch die Seitenwand 56 des
Basiselementes 14 erstreckt, und ein geschlossenes Ende 28,
angeordnet in der Seitenwand 54. Voneinander beabstandete
Vorwärtskraft-Nockenblockhohlräume 100 und 102 sind benach
bart der vorderen Kante der Nockenlagerung 94 angeordnet und
von einem Unterteilungsabsatz 104 getrennt. Die Vorwärts
kraft-Blockhohlräume 100 und 102 sind vorgesehen, um die
Vorwärtskraft-Blöcke 45 bzw. 65 aufzunehmen, die sich von
dem Schließelement 12 nach unten erstrecken. Voneinander
beabstandete Rückwärtskraft-Blockhohlräume 106 und 108 sind
benachbart der hinteren Kante der Nockenlagerung 94 angeord
net und erstrecken sich durch die hintere Wand 52 des Basis
elementes 14. Die Rückwärtskraft-Blockhohlräume 106 und 108
sind vorgesehen, um die Rückwärtskraft-Blöcke 46 bzw. 68
aufzunehmen, die sich von dem Schließelement 12 nach unten
erstrecken.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 enthält die Fassung 10 weiterhin
eine Vielzahl von abgeänderten π-förmigen flexiblen Verbin
dungsclips, die generell mit dem Bezugszeichen 150 versehen
sind. Die flexiblen Verbindungsclips 150 sind vorgesehen, um
das Schließelement 12 mit dem Basiselement 14 zu verbinden
und das Schließelement 12 bei den Öffnungs- und Schließbetä
tigungen auf dem Basiselement 14 zu führen. Die flexiblen
Verbindungsclips 150 sind aus einer metallischen Legierung
in einem Ätzprozeß hergestellt. Jeder flexible Verbindungs
clip 150 hat ein Paar von nachgiebigen parallelen Beinen 152
und 154, die an einem Ende an einer Brücke 160 angebracht
sind. Die nachgiebigen Beine 152 und 154 enthalten sich nach
außen erstreckende Eingriffsfüße 158 und 156, die an ihren
jeweiligen distalen Enden angeordnet sind. Die Clips sollen
senkrecht zur Ebene der Fassung 10 in die Clipaufnahme
schlitze 32, 34, 36 und 38 in dem Schließelement 12 einge
setzt werden. Hiernach sollen sich die nachgiebigen Beine
152 und 154 in die Clipverriegelungsschlitze 80, 82, 84 und
86 in dem Basiselement 14 derart erstrecken, daß sich die
nach außen erstreckenden Eingriffsfüße darin verriegeln.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 umfaßt die Fassung 10 der vor
liegenden Erfindung weiterhin einen zylindrischen Haltekol
ben, der allgemein mit dem Bezugszeichen 76 versehen ist.
Der Kolben 76 soll auf die nicht freigelegte Fläche des
Schließelementes 12 eine nach oben gerichtete Kraft ausüben.
Die Kraft wird von einer Schraubenfeder 74 gewünschter Fe
derkonstante geliefert. Der Kolben 76 hat eine sich von
diesem nach oben erstreckende halbkugelförmige Arretierung
76a, mit der eine Berührung zu der nicht freigelegten Fläche
des Schießelementes 12 hergestellt wird. Ein zylindrischer
Kragen 76b ist etwa in der Mitte des Kolbens 76 vorgesehen
und hat einen Durchmesser "C", welcher größer ist als der
äußere Durchmesser der Schraubenfeder 74, derart, daß die
Schraubenfeder 74 eine nach oben gerichtete Kraft auf den
Kragen 76b ausübt. Der Kolben 76 umfaßt weiterhin eine zy
lindrische Achse 76c mit einem Durchmeser "D", welcher ge
ringer ist als der innere Durchmesser der Schraubenfeder 74,
derart, daß sich die zylindrische Achse 76c in die Schrau
benfeder 74 erstrecken kann. Der Kolben 76 und die Schrau
benfeder 74 sind in einem Hohlraum 78 in der Mitte der hin
teren Wand 52 des Basiselementes 14 zwischen den voneinander
beabstandeten hinteren Kraftblockhohlräumen 106 und 108
angeordnet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 sind die elektrischen
Verbindungselemente der vorliegenden Erfindung allgemein mit
dem Bezugszeichen 180 versehen. Ein elektrisches Verbin
dungselement 180 ist einstückig aus einer metallischen Le
gierung in einem Präge- bzw. Stanzprozeß gebildet. Das elek
trische Verbindungselement 180 umfaßt einen ersten und einen
gegenüberliegenden zweiten Kontaktausleger 188 bzw. 190, die
an ihren unteren Enden durch eine Basis 186 verbunden sind.
Ein erster und ein zweiter nach innen vorgespannter Kontakt
arm 194 bzw. 196 sind an den oberen distalen Enden des er
sten bzw. zweiten Kontaktauslegers 188 bzw. 190 angeordnet.
Der Kontaktarm 196 des ersten gegenüberliegenden Kontakt
auslegers 188 enthält eine halbkugelförmige Arretierung, die
sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu
der inneren Fläche 195 des zweiten Kontaktarmes 194 an dem
distalen Ende des zweiten gegenüberliegenden Kontaktausle
gers 190 zu bilden, wodurch die Kontaktarme 194 und 196
vorgespannt bzw. -belastet werden. Durch Vorbelasten der
Kontaktarme 194 und 196 braucht das Verbindungselement 180
die länglichen, voneinander beabstandeten Unterteilungswände
188 der Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 zur Bildung
einer Kontaktkraft nicht. Stattdessen schwimmen die Vielzahl
von elektrischen Verbindungselementen 180 frei innerhalb
einer entsprechenden Verbindungselementaufnahmeöffnung 114
bzw. haben ein Seitenspiel. Ein Lötschwanz bzw. eine Lötfah
ne 182 ist ausgestanzt und gebildet aus dem ersten gegen
überliegenden Kontaktausleger 188 und erstreckt sich ein
stückig von der Basis 186 nach unten. Die Lötfahne 182 ent
hält eine längliche Versteifungsprägung 184, die sich von
diesem nach außen erstreckt. Die Breite der Lötfahne 182 ist
etwas geringer als der Durchmeser der kreisförmigen Öffnung
72, die in dem Basiselement 14 angeordnet ist. Somit wird
sich die Lötfahne 182 beim Einführen in die kreisförmige
Öffnung 72 frei mit Seitenspiel in dieser bewegen.
Wenn die Fassung 10 zusammengebaut wird, wird das mit Nocken
versehene Betätigungselement 120 in der Nockenlagerung 94
derart angeordnet, daß das distale Ende 130 des mit Nocken
versehenen Abschnittes 120 an der Seitenwand 54 des Basis
elementes 14 an dessen geschlossenem Ende 98 anstößt und
sich der Handhabungsabschnitt 126 aus dem geöffneten Ende 96
der Nockenlagerung 94 nach außen erstreckt. Die Feder 74 und
der Kolben 76 werden in den Kolbenhohlraum 78 eingeführt,
der an der hinteren Wand 52 des Basiselementes 14 angeordnet
ist.
Ein elektrisches Verbindungselement 180 wird in jede der
Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 derart eingeführt,
daß sich die Lötfahne 182 durch die jeweilige kreisförmige
Öffnung 72 und aus der unteren Fläche des Basiselementes 14
erstreckt. Nach der Einführung hat das elektrische Verbin
dungselement 180 in seiner jeweiligen Verbindungselement
aufnahmeöffnung 115 (114) derart Seitenspiel, daß ein Spalt
198 mit einer Abmessung "d" (siehe Fig. 7) zwischen jedem
der Kontaktausleger 188 und 190 und den länglichen, vonein
ander beabstandeten Unterteilungswänden 88 auftritt.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 wird das Schließelement
12 derart auf das Basiselement 14 gesetzt, daß die in der
Seitenwand 54 des Basiselementes 14 angeordneten Clipver
riegelungsschlitze 82 und 84 mit den in der Längskante 20
des Schließelementes 12 angeordneten Clipaufnahmeschlitzen
32 bzw. 34 ausgerichtet sind. Weiterhin sind die Clipver
riegelungsschlitze 84 und 86, die in der Seitenwand 56 des
Basiselementes 14 angeordnet sind, mit den in der Längskante
22 des Schließelementes 12 vorgesehenen Clipaufnahmeschlit
zen 36 bzw. 38 ausgerichtet.
Hiernach wird ein flexibler Verbindungsclip 150 in jeden der
Clipaufnahmeschlitze 32, 34, 36 und 38 in dem Schließelement
12 derart eingeführt, daß die Brücke 160 von jedem dieser
flexiblen Verbindungsclips 150 in den jeweiligen ovalen
Clip-Brückenaufnahmen 24, 26, 28 und 30 sitzt. Die nachgie
bigen parallelen Beine 152 und 154 von jedem der flexiblen
Verbindungsclips 150 werden derart zusammengedrückt, daß sie
sich durch die Clipaufnahmeschlitze 32, 34, 36 und 38 er
strecken können und in die jeweiligen Verriegelungsschlitze
80, 82, 84 und 86 in dem Basiselement 14 einclipsen bzw.
verhaken. Zu dieser Zeit springen die nachgiebigen Beine 152
und 154 in ihren neutralen parallelen Zustand derart zurück,
daß die sich nach außen erstreckenden Füße 156 bzw. 158 mit
dem Basiselement 14 in Eingriff gelangen und darin verrie
geln.
Beim Betrieb bewegt sich das Schließelement 12 längs auf dem
Basiselement 14 beim Anheben des Handhabungsabschnittes 126
des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 in eine
aufwärts gerichtete Position, wie es in Fig. 2 dargestellt
ist. Das mit Nocken versehene Betätigungselement 120 wird
durch die auf die nicht freigelegte Fläche des Schließele
mentes 12 von dem federbelasteten Kolben 76 ausgeübte Kraft
in dieser aufrechten Position gehalten, welcher in der hin
teren Wand 52 des Basiselementes 14 vorgesehen ist.
Zu dieser Zeit können, unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6,
die Leiterstifte 210 eines elektrischen Bauelementes 200 in
die konischen Stiftaufnahmeöffnungen 40 eingeführt werden,
die in dem Schließelement 12 angeordnet sind, derart, daß
sich die Kontaktstifte 210 in die länglichen parallelen
Kanäle 112 erstrecken, die in dem Basiselement 14 angeordnet
sind. Demgemäß erfährt eine Bedienperson keinen Widerstand
oder eine sonstige Störung oder einen sonstigen Einfluß,
wenn er die Leiterstifte 210 eines elektrischen Bauteiles
200 durch die Stiftaufnahmeöffnungen 40 und in die längli
chen Kanäle 112 einführt (d. h. eine kraftfreie Einführung).
Im folgenden wird neben Fig. 2 auch auf die Fig. 8 und 9
Bezug genommen. Um eine elektrische Verbindung zwischen den
Stiften 210 des Bauteiles 200 und der Vielzahl von elektri
schen Verbindungselementen 180 zu schaffen, muß das Schließ
element 12 längs in Richtung des Pfeils "X" (siehe Fig. 2)
bewegt werden. Hierzu wird der Handhabungsabschnitt 126 des
mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 mit geringer
Kraft derart nach unten gedreht, daß sich die nach vorne
orientierten ersten und zweiten Nocken 132 und 136 drehen.
Beim Drehen üben die erste und die zweite Nocke 132 bzw. 136
eine Längskraft gegen die Vorwärtskraft-Nockenblöcke bzw.
die vorderen Nockenkraftabstützungen 45 bzw. 65 aus, die an
der nicht freigelegten Fläche des Schließelementes 12 vor
gesehen sind. Hiernach treten die Vorwärtskraft-Nockenblöcke
45 und 65 in die in dem Basiselement 14 angeordneten Vor
wärtskraft-Blockhohlräume 100 bzw. 102 ein. Die Vielzahl von
flexiblen Verbindungsclips 150 wirken als Führung für das
Schließelement 12 auf dem Basiselement 14 während dieser
Längsbewegung.
Wenn das Schließelement 12 längs bezüglich des Basiselements
14 in Richtung des Pfeils "X" (X′) (s. Fig. 2) gleitet, kommt
die Vielzahl von Leiterstiften 210, die von dem elektrischen
Bauteil 200 abstehen, in Kontakt mit den Kontaktarmen 194
und 196, die jeweils an den distalen Enden der Kontaktausle
ger 190 und 188 des elektrischen Verbindungselementes 180
angeordnet sind. Beim Herstellen des Kontaktes zu den Kon
taktarmen 194 und 196 spreizt der Leiterstift 210 die Kon
taktarme 194 und 196 auseinander. Zu dieser Zeit üben die
nach innen vorgespannten Kontaktarme 194 und 196 eine late
rale Kontaktkraft auf die Leiterstifte 210 des elektrischen
Bauteils 200 aus. Die laterale Kontaktkraft wird durch den
halbkugelförmigen Vorsprung 192 geschaffen, der sich von dem
ersten Kontaktarm 196 nach innen erstreckt, um Kontakt zu
der inneren Fläche 195 des zweiten Kontaktarmes 194 herzu
stellen.
Als Ergebnis des Spreizens der Kontaktarme 194 und 196
spreizen sich die Kontaktausleger 190 und 188 auch nach
außen, wodurch der Spalt 198 zwischen den Kontaktauslegern
190 und 199 und den voneinander beabstandeten länglichen
Unterteilungwänden 88 sich derart verringert, daß die Breite
des Spaltes 198 "d′" wird (siehe Fig. 9). Der Abstand "d′"
des Spaltes 198 nach dem Eingriff des Leiterstiftes 210 an
dem elektrischen Verbindungselement 180 ist geringer als der
Abstand "d" des Spaltes 198 vor diesem Eingriff. Der Spalt
198 ist allerdings immer noch breit genug, um ein freies
Seitenspiel des elektrischen Verbindungselementes 180 in
nerhalb der jeweiligen Verbindungselementaufnahmeöffnung 114
zu gestatten. Zu dieser Zeit wird die elektrische Verbindung
eingerichtet und der Test und die Evaluation können ausge
führt werden.
Beim Beenden des Testens eines elektrischen Bauelementes 200
wird der Handgriff des mit Nocken versehenen Betätigungs
elementes 120 erneut in die aufrechte Position angehoben,
wodurch die ersten und die zweiten Nocken 132 und 136 an dem
mit Nocken versehenen Abschnitt 128 des Betätigungselementes
120 eine Kraft auf die Rückwärtskraft-Nockenblöcke 46 bzw.
68 an der nicht freigelegten Fläche des Schließelementes 12
ausüben. Hiernach treten die Rückwärtskraft-Blöcke 46 und 68
in die Rückwärtskraft-Blockhohlräume 108 bzw. 106 derart
ein, daß das Schließelement 12 längs bezüglich des Basis
elementes 14 in der Richtung des Pfeils "X′" (X) bewegt
wird (s. Fig. 2). Gleichzeitig werden die Stifte 210 des elek
trischen Bauteiles 200 aus den elektrischen Verbindungsele
menten 180 ausgerückt, wodurch die nachgiebigen bzw. federn
den Kontaktausleger 188, 190 in ihre neutrale, nach innen
vorgespannte Position zurückkehren, und zwar aufgrund des
sich nach innen erstreckenden halbkugelförmigen Vorsprungs
192, der die Kontaktausleger 188 und 190 vorbelastet.
Sollte die Situation auftreten, bei dem eines der elektri
schen Verbindungselemente 180 bricht oder beschädigt wird,
können die Brücken 160 der Vielzahl von kostengünstigen
flexiblen Verbindungsclips 150 mit einem Paar Abtrennwerk
zeugen abgetrennt und entfernt werden, so daß das Schließ
element 12 von dem Basiselement 14 abgehoben werden kann.
Hiernach kann das beschädigte oder gebrochene elektrische
Verbindungselement 180 leicht entfernt und ersetzt werden.
Darauffolgend können ein neuer Satz von flexiblen Verbin
dungsclips 150 wieder in die Clipaufnahmeschlitze eingeführt
werden und das Schließelement 12 kann erneut mit dem Basis
element 14 verbunden werden.
Zusammenfassend wird eine neue und verbesserte PGA-Testfas
sung mit kraftfreier Einführung geschaffen, die ein Basis
element und ein Schließelement hat, welches sich längs auf
dem Basiselement bewegen kann. Eine Vielzahl von neuen und
verbesserten flexiblen Verbindungs- und Führungsclipsen sind
enthalten, die senkrecht zur Ebene der Fassung eingeführt
werden. Die Fassung liefert weiterhin ein neues und verbes
sertes elektrisches Verbindungselement mit einem Paar von
nach innen vorgespannten Kontaktauslegern, die derart vor
belastet sind, daß sie sich nicht am Körper der Fassung für
die Kontaktkraft abstützen.
Während die Erfindung bezüglich eines bevorzugten Ausfüh
rungsbeispieles beschrieben worden ist, ist offensichtlich,
daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Zum Bei
spiel kann sich das mit Nocken versehene Betätigungselement
von irgendeiner Seite der PGA-Testfassung erstrecken und die
zugeordnete Struktur kann auf der entsprechenden Seite vor
gesehen werden. Weiterhin können sich die Montageflansche,
die sich von der vorderen und der hinteren Kante des Basis
elementes erstrecken, bei einigen Anwendungen überflüssig
und daher nicht vorgesehen sein.
Claims (14)
1. Elektrische Fassung zum Bilden von lötfreien Verbindun
gen zwischen den Leiterstiften eines elektrischen Bau
teils und einer gedruckten Leiterplatte, wobei die
elektrische Fassung aufweist:
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Brücke verbunden sind, wobei jeder Clip sich durch einen Clip aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz einzugreifen, um das Schließ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement an geordnet sind und sich durch das Basiselement zur Ver bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bauelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek trischen Bauteil und einer gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Brücke verbunden sind, wobei jeder Clip sich durch einen Clip aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz einzugreifen, um das Schließ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement an geordnet sind und sich durch das Basiselement zur Ver bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bauelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek trischen Bauteil und einer gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
2. Fassung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Clip
aufnahmeschlitzen und die Vielzahl von Clipverriege
lungsschlitzen benachbart gegenüberliegenden Seiten des
rechteckförmigen Schließelementes bzw. des rechteckför
migen Basiselementes angeordnet sind.
3. Fassung nach Anspruch 1, wobei die nachgiebigen par
allelen Beine der Clips jeweils einen sich nach außen
erstreckenden Eingriffsfuß aufweisen, der an dem unte
ren Ende des jeweiligen Beines angeordnet ist.
4. Fassung nach Anspruch 1, wobei das Basiselement einen
zylindrischen Hohlraum benachbart einer seiner Kanten
aufweist, in dem eine Schraubenfeder und ein allgemein
zylindrischer Kolben angeordnet sind, wobei der Kolben
vorgesehen ist, um eine aufwärts gerichtete Kraft auf
das Schließelement auszuüben, um die Betätigungsein
richtung in einer gewünschten Position zu halten.
5. Fassung nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinrich
tung einen Handhabungsabschnitt und einen mit Nocken
versehenen Abschnitt enthält, der eine erste und eine
zweite voneinander beabstandete Nocke aufweist.
6. Elektrisches Verbindungselement zum Aufnehmen eines
Leiterstiftes eines elektrischen Bauelementes, wobei
das elektrische Verbindungselement einen Kontaktab
schnitt und einen ähnlichen Anschlußabschnitt aufweist,
wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zwei
ten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger
enthält, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung
verbunden sind, wobei der erste gegenüberliegende Aus
leger eine längliche Öffnung darin hat, wobei das Mate
rial von der länglichen Öffnung der längliche Anschluß
abschnitt ist und wobei sich der längliche Anschluß
abschnitt von der Gabelung in einer Richtung entgegen
gesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt.
7. Verbindungselement nach Anspruch 6, wobei der erste
gegenüberliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugel
förmigen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach
innen erstreckt, um einen Kontakt zu dem zweiten Aus
leger herzustellen und den ersten und den zweiten Aus
leger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu
halten.
8. Verbindungselement nach Anspruch 6, wobei der längliche
Anschlußabschnitt eine sich von diesem nach außen er
streckende längliche Verstärkungsprägung enthält.
9. Elektrisches Verbindungselement zum Aufnehmen eines
Leiterstiftes eines elektrischen Bauelementes, wobei
das elektrische Verbindungselement einen Kontaktab
schnitt und einen länglichen Anschlußabschnitt auf
weist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und
einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontakt
ausleger enthält, die an ihren unteren Enden durch eine
Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegenüberlie
gende Ausleger eine längliche Öffnung darin hat, das
Material von der länglichen Öffnung der längliche An
schlußabschnitt ist, der längliche Anschlußabschnitt
sich von der Gabelung in einer Richtung entgegengesetzt
zu dem Kontaktabschnitt erstreckt und der erste gegen
überliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugelförmi
gen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen
erstreckt, um Kontakt zu dem zweiten Ausleger herzu
stellen und den ersten und den zweiten Ausleger in
einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten.
10. Verbindungselement nach Anspruch 9, wobei der längliche
Anschlußabschnitt eine sich von diesem nach außen er
streckende längliche Versteifungsprägung aufweist.
11. Elektrische Fassung vom Herstellen von lötfreien Ver
bindungen zwischen den Leiterstiften eines elektrischen
Bauelementes und einer gedruckten Leiterplatte, wobei
die elektrische Fassung aufweist:
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Gabelung verbunden sind, wobei sich jeder Clip durch einen Clip aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz zu greifen, um das Schließ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement vor gesehen sind und sich durch das Basiselement zur Ver bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken, wobei das elektrische Verbindungselement einen Kontakt abschnitt und einen länglichen Anschlußabschnitt auf weist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontakt ausleger aufweist, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegen überliegende Ausleger eine längliche Öffnung darin aufweist, das Material von der länglichen Öffnung der längliche Anschlußabschnitt ist, der längliche Anschlußabschnitt sich von der Gabelung in einer Rich tung entgegengesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt, der erste gegenüberliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugelförmigen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu dem zweiten Ausleger herzustellen und den ersten und den zweiten Ausleger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten, und der längliche Anschluß abschnitt eine längliche Versteifungsprägung aufweist, die sich von diesem nach außen erstreckt; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bautelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek trischen Bauelement und der gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Gabelung verbunden sind, wobei sich jeder Clip durch einen Clip aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz zu greifen, um das Schließ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement vor gesehen sind und sich durch das Basiselement zur Ver bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken, wobei das elektrische Verbindungselement einen Kontakt abschnitt und einen länglichen Anschlußabschnitt auf weist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontakt ausleger aufweist, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegen überliegende Ausleger eine längliche Öffnung darin aufweist, das Material von der länglichen Öffnung der längliche Anschlußabschnitt ist, der längliche Anschlußabschnitt sich von der Gabelung in einer Rich tung entgegengesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt, der erste gegenüberliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugelförmigen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu dem zweiten Ausleger herzustellen und den ersten und den zweiten Ausleger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten, und der längliche Anschluß abschnitt eine längliche Versteifungsprägung aufweist, die sich von diesem nach außen erstreckt; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bautelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek trischen Bauelement und der gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
12. Fassung nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Clip
aufnahmeschlitzen und die Vielzahl von Clipverriege
lungsschlitzen benachbart gegenüberliegender Seiten des
rechteckförmigen Schließelementes des rechteckförmigen
Basiselementes angeordnet sind.
13. Fassung nach Anspruch 11, wobei die nachgiebigen par
allelen Beine des Clips jeweils einen sich nach außen
erstreckenden Eingriffsfuß enthalten, der an dem jewei
ligen unteren Ende des Beines angeordnet ist.
14. Fassung nach Anspruch 11, wobei das Basiselement einen
zylindrischen Hohlraum benachbart einer seiner Kanten
aufweist, in dem eine Schraubenfeder und ein allgemein
zylindrischer Kolben angeordnet sind, wobei der Kolben
vorgesehen ist, um eine nach aufwärts gerichtete Kraft
auf das Schließelement auszuüben, um die Betätigungs
einrichtung in einer gewünschten Position zu halten.
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