JP5180445B2 - テストソケット - Google Patents

Description

本発明は電子部品テスト技術に関する。しかしながら、さらに詳細には、本発明は、電子部品をテストするための接点を用いるテストソケットに関する。テストソケットは、テスト対象の電子部品のリードあるいはパッドと、ロードボード上の対応するトレースとの間に電子経路を相互結合し、それをもたらす接点を含む。本発明は、テストソケットの対応接点により装置のリードあるいはパッドおよびロードボードにかかる力の制御および調整に焦点を合わせる。

集積回路装置のテストは、電子装置に対して可能な限り高度な品質管理を得るため、長年にわたって遵守された手順である。テスタは、典型的には、テスタ装置と関連するロードボード上に形成された複数の導電性トレースを含む。テストを実施するため、導通装置の導線、あるいは非導電装置のパッドを、ロードボード上の対応トレースに相互接続する必要がある。複数接点を備えたテストソケットは、相互接続を実施するため、テスト対象装置とロードボードとの間に介装される。１つの接点は、前端において、テスト対象装置の導線またはパッドを、ロードボード上の対応トレースと嵌合する。
米国特許第４，９８０，２４５号明細書 米国特許第５，０６９，６２９号明細書 米国特許第５，１８９，３６３号明細書 米国特許第５，６０９，４８９号明細書 米国特許第５，６３４，８０１号明細書 米国特許第６，２３１，３５３号明細書 米国特許第６，２４４，８７４号明細書 米国特許第６，５７２，３８８号明細書 米国特許第６，８５４，９８１号明細書 米国特許公開第２００３／００６８９０８号公報 米国特許公開第２００４／００６７６６５号公報 米国特許公開第２００４／０２４８４４８号公報

長年にわたり、このような接点の形状および構成は、テストソケットの構成、ロードボード、テスト対象装置の構造に応じて発展してきた。以前は、良好な伝送経路をもたらすため、接触端部における係合の種々な位置でぬぐい作業を行なうことが必要と考えられていた。しかしながら、技術の進歩につれて、以前考えられていたより少ないぬぐい作業でも良好な伝送経路を維持することが必要であることが明白になってきた。さらに、過剰なぬぐい作業により係合のさまざまなポイントで構成部品に損傷をもたらし、テストソケットやテスタロードボードの寿命を顕著に縮めることが明らかとなった。従って、面対面の摩滅を最小限にするため、さまざまな試みがなされている。しかしながら、現在の最先端の技術では、テストソケットの効率を最大化するとともに、磨耗やそれに続く構成部品の劣化を最小化することの両方に対して適した構成を決めることができなかった。

本発明が目指すものは、従来技術のそのような問題点や指示に関する。本発明の利点は、発明の概要、発明の詳細な説明、付録請求項、添付図面を参照することでさらに明白になる。

本発明は改良型テストソケットである。これは、テスタロードボード面と係合する場所である第１面を備えたハウジングを含む。このハウジングは、ハウジングの第１面とほぼ平行で、それと離間した第２面を備えた。ハウジングの第２面は、第１面が対面する方向と反対に対面する。少なくとも１つのスロットは、その第１面と第２面との間のハウジングを通して延び、ハウジング内で形成される。接点は対応スロットで受け入れられる。このような接点は、テスト対象装置の対応リードあるいはパッドに係合するハウジングの第２面を突き抜けて垂直に延びる前端を備えた。接点はさらに、第１の弓状面を形成する後端をもち、この第１の弓状面は、テスタロードボード面に形成された対応トレースに対して係合する。この接点は、接点の前端がテスト対象装置のリードまたはパッドにより係合され、そのスロットに押し込まれると、接点の第１の弓状面が、並進摺動及び回転摺動のいずれも発生することなくテスタロードボード面の対応トレース上を転がるようスロット内に弾性的に設けられる。これにより、接点とロードボードとの間の磨耗が実質的になくなる。

接点の後端は、ロードボードに対して係合する第１の弓状面を形成することに加えて、その第１の弓状面から角度をなして離間する、第２の弓状面も形成する。この実施例において、ハウジングはスロット内の壁を形成する。この壁は接点の後端の第２の弓状面と係合し、第２の弓状面と壁との間の空間関係は、接点の前端がテスト対象装置のリードまたはパッドと係合して対応スロットに押し込まれると、第２の弓状面が壁に沿って動き、接点の第１の弓状面がその対応トレース上で転がる。ハウジングにより形成される壁が、ハウジングの第１面に対して鋭角をなして第１面から離間することが予測される。これにより、接点の第１の弓状面が並進摺動及び回転摺動のいずれも発生することなくテスタロードボードのトレース上を転がることができる。

本発明はこれにより、従来技術の指示を扱い、その問題を解決する改良型テストソケットである。これらの機能の観点から得られるさらに詳細な機能や利点は、発明の詳細な説明、請求項、添付図面を参照することでさらに明白になる。

本発明の好ましい実施例では、接点の弾性取付けを行うため、スロットに対して直交するエラストマ対を用いる。前エラストマは、テスタロードボード面と接点との間のチャネル内に置かれる。前エラストマは、ハウジングにより規定された肩部が接点と係合し、ハウジングの第２面を越えて延びる距離を制限するために用いることができることから、あらかじめ圧縮される。これにより、あらかじめ圧縮する作業は、前エラストマを間に挟む接点とロードボードとで達成される。前エラストマは、接点がテスト対象装置のリードまたはパッドと係合してそれぞれのスロットに押し込まれるとさらに圧縮される。

後エラストマは、接点の後端に予圧をかける。これにより、テスタロードボード面上の対応トレースに対する各接点の後端の接触を維持する。
本発明は貴金属製接点として用いることができる。このような接点はロードボード寿命を延ばす。ＮｅｙｏｒｏＧ（登録商標）製の接点は、めっきのない固体金合金製接点である。このような材料により接点の寿命が延びることが見出された一方、同様にロードボードの寿命も延びる。接点に対してＮｅｙｏｒｏＧ（登録商標）製材料を用いることで、ロードボードの寿命が、従来技術により公知のメカニズムでのロードボードの寿命より少なくとも２倍にできることがわかった。

ここで図面を参照するが、この中で同様の参照番号は複数図を通して同様の要素を表しており、図１は本発明によるテストソケット１０を示す。テストソケット１０は、電子器具で用いられる集積回路の品質を確認するため、典型的に用いられるテスタとともに利用することが意図されている。テスタは、テスタと試験対象の集積回路装置１８との間の電子通信を可能にするため、表面１６上に形成された電導性トレース１４を備えたテスタロードボード１２との間でインタフェイスを取る。すなわち、電気信号がテスト対象装置１８とテスト装置との間でテストソケット１０を通して伝送される。

図１は、複数のリード２０とともに提供される検査対象パッケージを示すが、それらリードのうちの１つだけが示されている。図１は、テスト対象装置１８の一部だけを示しているが、実質的に同一のリードは装置パッケージ１８の対向する側面の両方に沿って延びることが理解される。

図１は、テスト対象装置１８のリード２０がテストソケット１０の対応接点２４に係合して接触した場合に、リード２０の曲げを防止するリード補助具をさらに示す。下向きの圧力が（図示されていない）プランジャ機構によりテスト対象装置１８にかけられる。プランジャは、テスト実施時、弾性取り付けされた接点２４によりかけられる上向きバイアスに打ち勝ち、接点２４を押し下げる。図１は、テスト対象装置１８が接点２４と係合する前の接点２４の正常位置を示す。同図ではさらに、プランジャがテスト対象装置をテスト位置まで押し下げた場合の接点位置を想像線にて示す。典型的には、プランジャが移動する軸に沿った接点２４の前端２６の移動距離は０．３ミリメートル程度である。以下で論じるとおり接点２４の構成に関して、下縁の接点２４の後端３０における第１の弓状面２８は、並進摺動及び回転摺動のいずれも発生することなくロードボード１２上の対応トレース１４上を転がる。最適な方法として、トレース１４にかかる衝撃を制限するため、第１の弓状面２８ができるだけ大きな曲率半径を備えたようにする。さらに、接点２４は、対応テスト対象装置１８のリード２０に沿った接点２４の前端２６の並進滑動において、接点の前端に対するこすれは大きいが、装置１８のリード２０に対するこすれは最小限に抑えられるように構成されている。例えば、本発明の１つの実施例において、装置１８上の並進摺動は０.０４１ミリメートルの程度である。

テストソケット１０は、トレース１４が形成されるテスタロードボード１２の表面１６に係合する第１面３４を備えたハウジング３２を含む。このハウジング３２は、ハウジングの第１面とほぼ平行で、それと離間した第２面３６を備えた。ハウジング３２の第２面３６は第１面３４の反対側に対面する。前に論じたとおり、ハウジング３２は複数の接点２４をもつ。複数のスロット３８が設けられるが、各スロットは接点２４のうちの１つだけを受け入れる。

図２は、本発明による個々の接点を示す斜視図である。接点２４は、第１、第２、第３の突出４０，４２，４４を含む。第１突出４０は、ロードボード１２のトレース１４に係合する接点２４の後端３０に形成される。第３突出４４は、テスト対象装置１８のリード２０またはパッドに係合する接点２４の前端２６により形成される。第２突出４２は、以下で論じるとおり複数エラストマ４６，４８が設けられる場合、ハウジング３２により形成される肩部４９に対して係合するよう機能する。第２突出４２と肩部４９との係合は、接点２４の上方への移動の程度を制限するよう機能する。また、この係合は、接点２４がテスト対象装置に係合しない場合に接点２４の前端２６がハウジング３２の第２面３６を越えて延びる距離を制限する。

再び図１を参照すると、テストソケット１０は、ハウジング３２内に形成されたスロット３８により形成される面をほぼ横断する軸に沿って延びる一対のチャネル５０，５２を有する。これらのチャネル５０，５２は、接点２４をスロット３８に設けるよう機能するエラストマ４６，４８を受け入れるよう意図されたものである。図１は、大きい前エラストマ４６を受けいれるほぼ円形のチャネル５０と、小さい後部エラストマ４８を受け入れる角形のチャネル５２とを示す。後エラストマ４８は予圧される。接点２９の後端３０の第１の弓状面２８がロードボード１２に係合しているため、後エラストマ４８はある位置において接点２４の後端３０の上縁に係合し、接点２４の前端２６を上に押し上げている。同様に、前エラストマ４６も圧縮されており、接点２４を上方に押し上げ、テスト対象集積回路装置１８のリード２４またはパッドに対して接触する位置に接点２４を付勢するよう機能する。

前に述べたとおり、ロードボード１２上のトレース１４に係合する第１の弓状面２８は、ロードボード１２のトレース１４上において、並進摺動及び回転摺動のいずれも行わない。また、たとえ摺動するとしてもその摺動は無視できるほど僅かなものである。この理由は、スロット３８の端部近くの第１面３４に近いハウジング３２内に形成される角度のついた壁５４があるためである。接点２４の後端３０は、第１の弓状面２８を形成することに加えて、ハウジング３２に形成される角度のついた壁５４に係合する接点２４の後端３０の縁部で第２の弓状面５６も有する。接点２４は、第１の弓状面２８のロードボードに対する接触点がロードボードトレース１４に沿って移動しながらも、そのトレース１４上で滑動しないように、第２の弓状面５６とスロット３８の端部に形成された角度のついた壁５４とが相互作用するように配置される。この接触点の移動は事実上すべて転がり運動である。（すなわち、トレース上における相対移動は、滑動なく表面上を転がる車輪の運動と同様のものである。）これは第２の弓状面５６の形状に起因するものであるが、この形状により第２の弓状面５６が角度のついた壁５４に係合してこの壁５４との接触を維持した状態にて接点２４の後端３０の第１の弓状面２８が並進滑動することなく転がることができるようになっている。テスト対象装置１８が引き出されると、逆方での転がりが起こる。

前で論じたとおり、装置の引き出しが行われると、接点２４の上方への動きを制限するため、第２突出４２が、ハウジング３２に形成された肩部４９に係合する。
また、テスト対象装置１８による力の作用点は、接点２４の後端３０とロードボード１２上のトレース１４との係合点から比較的大きな距離で離間している点が指摘される。これにより、転がり運動により達成される利点（すなわち、ロードボードへの損傷等の最小化）が大きくなる。

さらに、貴金属製接点を本発明で使うこともできる。このような接点はロードボード寿命も延ばす。めっきをもたない固体金合金製接点であるＮｅｙｏｒｏＧ（登録商標）製の接点の利用が考えられる。この材料は接点の寿命を延ばすだけでないことがわかった。この材料はまた、トレースに対する損傷を最小限にすることでロードボードの寿命も延ばす。ロードボードの寿命は従来技術で知られるもので構成された機構に比べて、少なくとも二倍になることがわかった。

この開示は、多くの点で、明示的なものでだけであることが理解される。本発明の適用範囲を逸脱することなく、詳細、特に形状、寸法、材料、部品配置に関して変更を行ってもよい。したがって、本発明の適用範囲は添付請求項の文言で定義されるとおりである。

テスト対象装置のリードによる接点の係合に対する接点およびエラストマ応答を示す本発明によるテストソケットの断面図。 本発明で用いる接点の斜視図。

Claims (6)

1. テスタロードボード面に係合する第１面、同第１面に対して離間して平行に延びるとともに同第１面と反対を向く第２面、及びハウジング内に形成されるとともに前記第１面と第２面との間においてハウジング内を延びる少なくとも１つのスロットを有するハウジングと、
   対応するスロットで受け入れられ、テスト対象装置の対応リードまたはパッドに係合するように前記第２面を越えて延びる前端を有するとともに、テスタロードボード面上の対応トレースに係合する第１の弓状面を形成する後端を備えた接点と、
   前記対応するスロット内に前記接点を弾性的に保持するための手段と、を備え、
   前記接点の後端が、前記第１の弓状面から角度をなして離間する第２の弓状面を形成し、
   前記ハウジングが、スロット内において、前記接点の後端の第２の弓状面と係合するとともに前記第１面に対して鋭角をなして同第１面から離間する壁を形成し、
   前記接点の前端がテスト対象装置のリードまたはパッドに係合して対応するスロットに押し込まれる際に、前記接点の第２の弓状面が前記壁に沿って動くことにより、並進摺動及び回転摺動のいずれも発生することなく前記対応トレース上を前記第１の弓状面が転がるテストソケット。
2. 請求項１によるテストソケットであって、前記接点を弾性的に設けるための手段が、接点によりあらかじめ圧縮され、さらに、前記接点の前記前端がテスト対象装置のリードまたはパッドに係合してスロット内に押し込まれると、接点によりさらに圧縮される前エラストマを備えるテストソケット。
3. 請求項２によるテストソケットであって、前記接点を弾性的に設けるための手段がさらに、テスタロードボード面上の対応トレースに対して接点の後端に予圧をかける後エラストマを備えるところのテストソケット。
4. 請求項３によるテストソケットであって、さらに、接点に係合し、前記ハウジングの前記第２面を越えて延びる接点の距離を制限するため、前記ハウジングに形成される肩部を備えるテストソケット。
5. 互いに反対を向く第１面及び第２面と、これらの面の間に延びる複数のスロットとを備えたハウジングであって、
   各対応スロットで受け入れられ、テスト対象装置のリードまたはパッドにより係合される前記第２面を超えて延びる前端と、さらにロードボード面上の対応トレースに係合する第１の弓状面を形成する後端とを含む複数の接点を備え、
   前記接点の後端が、前記第１の弓状面から角度をなして離間する第２の弓状面を形成し、
   前記ハウジングが、スロット内において、前記接点の後端の第２の弓状面と係合するとともに前記第１面に対して鋭角をなして同第１面から離間する壁を形成し、
   テスト対象でありスロット内に押し込まれる装置のリードまたはパッドとの係合に応じて接点が動くと、前記接点の第２の弓状面が前記壁に沿って動くことにより、接点の後端にある第１の弓状面が並進摺動及び回転摺動のいずれも発生することなく対応トレース上を転がるテストソケット。
6. 請求項５によるテストソケットであって、前記接点がＮｅｙｏｒｏＧ（登録商標）を用いて製造されたものであるところのテストソケット。

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