JP2004325451A - 小型コンタクタピン - Google Patents

Abstract

【課題】テスト対象となるＤＵＴとテストデバイスのロードボードとの確実な接続と、テストデバイスで用いられる小型のコネクタの確実な規制とを容易に実現する接触テストセットを提供する。
【解決手段】接触テストは、複数の対向面と、ハウジングにて同対向面間に延びる１つ以上のスロットとを備える。同セットの使用中、第１の面はＤＵＴに近接し、第２の面はテストサイトにおけるロードボードに近接する。１つのスロットには１つのコンタクトが収容され、各コンタクトはＤＵＴのリードに係合可能な第１の端部を有する。各コンタクトの第２の端部は対応する端子と係合される。各コンタクトは、ＤＵＴの対応するリードに係合されない第１の配向位置と、ＤＵＴがＤＵＴの対応するリードに係合されスロット内に向けて付勢される第２の配向位置との間を移動可能である。エラストマは第１の配向位置に向けてコンタクトを付勢する。
【選択図】図１

Description

本願は、米国特許法第１１１条（ｂ）項に基づいて２００３年４月２３日に提出された仮出願第６０／４６５，０２２号の、同第１１９条（ｅ）（１）項に基づく優先権を主張し、同第１１１条（ａ）項に基づいて提出される通常出願である。

本発明は、集積回路とＩＣテストデバイスとのインターフェーシングを実現するコネクタデバイスに関する。より詳細には、本発明は、テスト対象となるＩＣデバイス（ＤＵＴ）とテストデバイスのロードボードとの確実な接続と、現行のテストデバイスにて用いられる非常に小型のコネクタの確実な規制とを容易にする電気的接続システムを提供する。

テスト対象となるデバイスの集積回路リードを、テスタのロードボードに、迅速且つ一時的に接続するために、多くの異なるテストサイト構造が考えられている。特に、自動テストデバイスは、このような構造を多数用いている。ある１つの構造では、コンタクトのプローブチップを変形させロードボードにパッドを係合させるために、ＩＣのリードとロードボードとの間に配置されたコンタクトに作用すべく付与される力が用いられる。また、別の構造では、エラストマエレメントによってコンタクトに付与される位置付勢力を解消すべくスロット内に設けられたコンタクトを回転させるために、ＩＣによって付与される係合力が用いられる。ＩＣに係合される一端に対向するコンタクト端部は、ＩＣとテストサイトが一緒にされた際に、ロードボードのパッドに接触する。

このような構造は、ＤＵＴのリードとテストデバイスの対応するリードとの確実な接続に備えるものであり、確実な接続を確保するためにはＤＵＴとテストサイトとの初期の係合に依存するものである。

電気的な接続をより確実にするためには、ＤＵＴとテストデバイスとの初期の係合によりもたらされる力に加えて、更なる所定の力を供与するシステムを提供することが望ましい。更に、ＤＵＴとテストサイトとの間には、過剰な力が必要とされないことが望ましい。

本発明は、先行技術におけるこのような要求に向けられたものである。本発明は、これらの要求に応じるものである。

本発明は、集積回路のリードをロードボードの対応する端子に接続することを容易にすべく、ハウジング内に配置された小型ピンコンタクタ構造である。同ハウジングは、典型的には、対応する複数のコンタクトをそれぞれ１つずつ収容すべく、互いに略平行に延びる複数のスロットを備える。各コンタクトは、ハウジングの一端にて対応するスロットから延びる始端と、ハウジングの対向端にて対応するスロットから延びる終端とを備える。コンタクトは、略Ｓ字状に形成されている。前部エラストマは、コンタクトの始端が同前部エラストマ上にて屈曲するように、スロットに略直交する軸線に沿って、ハウジング内に延びる。同様に、後部エラストマは、コンタクトの終端が同後部エラストマの周囲にて屈曲するように、スロットに略直交する軸線に沿って延びる。

コンタクトの始端は、集積回路のリードに係合されるべき曲面を有する。コンタクトの終端は、ロードボードの端子パッドと係合するための平坦部を備える。
使用時には、集積回路のリードは、曲面をもってコンタクトの始端に係合される。この動作により、前部エラストマは圧縮される。コンタクトは、終端を貫通する軸線により画定される曲面の周りを回転する。曲面に隣接する終端の直線状接触面は、ロードボードの端子パッドに平行に延びると共に同パッドに係合している。このコンタクト構造は、ロードボードの端子パッドに対するコンタクトの摺動を、実質的に消失させる傾向にある。コンタクトにおける端子パッドとの係合部は、コンタクトの回動によって前方に移動し、同時に終端と端子パッドとの間の摺動を阻止する。

コンタクト終端のターミナスは、また、ハウジングの壁面に係合する面を有する。同面は、ハウジングに対するコンタクトの相対位置を保持することによって、コンタクトがロードボードの端子に沿って摺動することを確実に防止すべく作用する。前部エラストマもまた、コンタクトの終端をハウジングの壁面に向かって付勢し、コンタクトを壁面に対して支持された状態に保持することによって、上記の事柄を達成する一助となる。

従って、本発明は、先行技術における問題点の多くを解決するコンタクトセットアセンブリである。同アセンブリは、複数の電気的な経路に沿って、確実な接触を実現することが可能でありながら、ロードボードのリードの腐食を最小限にする。

本発明の目的及び特徴は、同一の参照番号により、同一の部分又は特徴が示される図面を参照した下記の説明により、当業者にとってより明らかなものとなろう。
図１に示されるように、コンタクタアセンブリ５は、ハウジング１０に収容される。ハウジング１０は、対を成す複数の対向縁部に対して基本的に直交すると共に、互いに平行に延びると共に対向する略平面状側面２２を有する。ハウジング１０は、集積回路デバイス（ＤＵＴ）１４のロードボード１２への電気的な接続を実現すべく構成される。デバイス１４は複数のリード１７を備え、ロードボード１２は、ハウジング１０に収容された複数のコンタクト１８に電気的に接続される複数の端子又はパッド１６を備える。

ハウジング１０の互いに平行に延びる複数の側面は、それぞれ対応するコンタクト１８を収容するための、略等間隔をもって離間すると共に互いに平行な複数のスロット２０を有する。

各スロット２０が１つのコンタクト１８を収容するように意図されている。複数のコンタクト１８は、略平面状の面を有し、薄型である。各々は、協働して略Ｓ字形状の構造を成す始端２６と終端２８とを備える。始端２６は、デバイス１４のリード１７に接触すべく１つの側面を超えてハウジング１０から突出するように、より大きい外方延出部を提供するため、図示の通り、終端２８よりも大きく形成されている。終端２８は、リードボード１２の端子１６への確実な電気的接続を実現するために、直線状部分２９を備えている。

略管状を成す複数のチャネル３１，３３が、複数のスロット２０により画定される複数の面に略直交する軸線に沿って、ハウジング１０内に延びる。前部チャネル３１は、係合される始端２６と終端２８の縁部の対応する凹状部分によりよく適合するために、後部チャネル３３よりも大きく形成されている。円筒形状を有する前部エラストマ３０は前部チャネル３１内に収容され、円筒形状を有する後部エラストマ３２は後部チャネル３３内に収容される。

始端２６は、前部エラストマ３０に係合すると共に同エラストマ３０に対して支持される凹状内縁部２５を有する。同様に、終端２８は、後部エラストマ３２に係合すると共に同エラストマ３２に対して支持される凹状内縁部４２を有する。前部チャネル３１及び後部チャネル３３は、ロードボード１２まで延びる対応する複数の連通孔３３，３５を備える。チャネル３３，３５の近接する側部は、それぞれのチャネル３１，３３の直径に等しい距離よりも短い間隔をもって離間される。このため、エラストマ３０，３２をそれぞれの孔３３，３５内に付勢することによって、同エラストマ３０，３２をチャネル３１，３３に挿入することが可能になる。このことにより、エラストマ３０，３２は定位置に収容される。

アライナ（alignor）３６は、コンタクト１８の始端２６に近接するハウジング１０の外部に延びる。コンタクト１８に対向するアライナ２６の部分は、ストップ３８を形成している。アライナ３６は、リード１７がコンタクト１８の対応する始端２６の外方延出部に対向するようにＤＵＴ１４の１つの縁部を配置し、更に、リード１７をコンタクト１８に平行に延びるように配向する。また、ストップ３８は、コンタクト１８の外方延出部を規制する。

ＤＵＴ１４は、図示の位置及び配向をもって、ハウジング１０に近接して位置決めされる。図示しない装置によって、各リード１７が１つのコンタクト１８に直接的に対向するように、ハウジング１０の面１９に対するデバイス１４の精確な相対位置を決定する。その後、ＤＵＴ１４は、図示の通り、ハウジング１０に更に近接する位置に移動される。このことによって、デバイス１４と対応するコンタクト１８の始端との係合が実現する。従って、コンタクト１８は回転され、その始端２６は対向するリード１７に係合され、終端２８は端子１６と係合する。更に、コンタクト１８の回転により、図において矢印４４で示すように、コンタクトが反時計方向に回動するにつれ、それぞれの平坦部２９が一端にてやや立ち上がることになる。

このような動作によって、前部エラストマ３０及び後部エラストマ３２はいずれも圧縮される。これらエラストマの直径及び特性は選択可能であるため、エラストマを圧縮するのに必要な力の強さは、予め選択可能である。この力は、リード及び端子間に良好な電気的接続をもたらすのに十分な強さであるように選択される。

図示のデュアルエラストマ構造において、前部エラストマ３０は、コンタクト終端２８を壁面６に係合された状態に保持することの補助に加えて、デバイス１４による接触力の制御における順応性を供与する。同構造では、前部エラストマ３０は、完全に圧縮された状態にある。前部エラストマ３０が圧縮されるに従って、移動された材料はエラストマリリーフ領域８まで膨満する。後部エラストマ３２は、引っ張り又は圧縮状態のいずれにおいても構成及び使用可能である。

前部エラストマ３０は、置換（implacement）の実施後のように、コンタクトがＤＵＴ１４に係合されていない状態のとき、コンタクト１８がハウジング１０から容易に外れてしまうことを阻止するうえで重要な役割を果たし得る。コンタクト１８は時計方向に回転され、次に、コンタクト１８は前部エラストマ３０とアライナ３６との間に挟持される。コンタクト１８が底部から取り外されるのに際して、前部及び後部エラストマ３０，３２は、いずれも、コンタクトが両者の間を通過できるように圧縮される必要がある。

このコンタクタシステムは、ロードボード１２に対する接触変換相対運動（contact translational relative motion）（摺動）を阻止すべく設計されたものである。摺動によって、望ましくない特徴であるロードボードパッドの磨耗が生じる。ハウジング壁面１５と係合状態にあるコンタクト終端６の斜面状ターミナスは、コンタクト１８がロードボード１２に沿って摺動することを阻止するための一助となる。前部エラストマ３０は、また、ハウジング１０の壁面１５に対して支持された状態に保持される方向にコンタクト１８を付勢することによって、このような目的を達成する補助となる。

従来のコンタクタのコンタクトのようにリード１６に沿って摺動するのではなく、本発明におけるコンタクトの動作は回動である。コンタクト１８が両エラストマを圧縮するのに伴い、リード１６とコンタクト終端２８との接触点は、ロードボード１２において前方に移動（水平に変換）し、下部コンタクトアーク１３に沿って移動する。

コンタクト終端デザイン２８の平坦部２９は、図示のように、コンタクト始端２６が非圧縮状態にて予め荷重を受けることを許容する一方で、コンタクト始端２６の位置を規制する。コンタクト終端２８の平坦部２９は、コンタクト１８が究極的な回動平衡位置に達することを阻止し、終端２８がロードボード１２に対して摺動することなく、前部エラストマ３０の部分圧縮を許容する。このことによって、コンタクタシステムの有効コンプライアンス範囲（動作範囲）を増大させるロードボード１２における直接的な接触力が実現される。

コンタクト終端２８の平坦部２９に代えて、コンタクト始端２６の位置を規制し、コンタクト１８の始端２６に予め荷重を与えることを容易にするのに必要な規制を実現するために、アライナ３８を用いてもよい。

本発明の設計は、また、シングルエラストマシステムとして構成されてもよい。この構造においては、後部エラストマ３２は、コンタクト始端２６及びコンタクト終端２８の両方において必要とされる付与可能な力を規定することになる。ハウジング１０とコンタクト１８の設計は、この構造のオプションを容易にするように図示のものから変更される。この場合も、後部エラストマ３２は引っ張り又は圧縮状態のいずれにされてもよい。

以上の開示は、多くの観点において、単なる例証であることが理解されよう。本発明の範囲を超越することなく、特に、形状、寸法、材料、及び部材の配置に関して、詳細に変更を加えることが可能である。従って、本発明の範囲は、添付された請求項の文言において定義される通りである。

本発明の断面図である。

Claims (4)

1. 複数の対向面を備えるハウジングと、第１の面はテスト対象となる集積回路により近接可能であり、第２の面はロードボードに近接することと、１つのスロットが、対向面のうちの第１の面から同対向する面のうちの第２の面までハウジングを通って延びることと、
   リードに係合可能な第１の端部と、端子と係合される第２の端部とを備えるとともに前記スロットに収容可能なコンタクトと、同コンタクトは、集積回路のリードに係合されない第１の配向位置と、コンタクトの第１の端部が集積回路のリードに係合され、かつ、スロット内に向けて付勢される第２の配向位置との間で移動可能であることと、
   コンタクトを第１の配向位置に付勢するための手段とを備え、
   テスト対象となる集積回路のリードをテストサイトのロードボードの対応する端子に電気的に接続するための装置であって、
   コンタクトが第１の配向位置と第２の配向位置との間で移動される際に、同コンタクトの第２の端部の前記端子に対する摺動を阻止する装置。
2. 前記コンタクトは略Ｓ字形状を有する請求項１に記載の装置。
3. 前記付勢手段は前記コンタクトの第１の端部とインターフェースする第１のエラストマと、同コンタクトの第２の端部とインターフェースする第２のエラストマとを備える請求項２に記載の装置。
4. 前記コンタクトの第２の端部は突出部を備え、前記ハウジングは、同コンタクトの第２の端部が端子にて摺動することを阻止すべく、同突出部によって係合される１つの壁面を形成する請求項３に記載の装置。

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