JPH04501192A - 改良型電気コネクタおよび該コネクタを一体化したｉｃチップ・テスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

改良型電気コネクタおよび該コネクタを一体化したＩＣチップ・テスタ

【発明の技術分野】

本発明は電気部品用改良型電気コネクタに関し、特ｉこ集積回路（ＩＣ）チップ の改良型試験装置に関する。

【発明の背景】

ＩＣチップは当該技術においてよく知られており、絶えず発展し続けている状態 にある。このようなチップ番マ数千個の微細な回路要素とトランジスタ、抵抗器 などを含んで０る。 このような要素はＩＣチップ内で種々の回路構成をして享目互に接続されており 、入力／出力回路リード（導線）を備えている。チップは典型的にはこれらの入 ／出力Ｉノードをもつチップ担体内に装着され、該リードはチップ担体の外側周 縁部のまわりやオンランド・グリ・ラドアレイのような底部表面のまわりの種々 のパターン内に配置され得る導電領域またｌ−１ノ＜ラドに接続されている。 種々のチップ回路は電子デノくイスに設置に先立って試験され、電子デバイスの 適切な機能状態を保証すること力（望ましい。デバイスに設置の後に障害チップ を置換えることＧま時間がか＼るとともに高価につくものである。しだ力（つて 欠陥のあるチップはいやしくも可能ならば設置に先立って発見し除去せねばなら ない。特にＩＣチップの増加する複雑さにより効果的に高パーセント故障率にな る場合には、したがって試験は命令的な予備段階であると思われる。この試験法 は、担体上のパッドを適切な試験装置と接触させることにより、通常チップがチ ップ担体内に装着された後の回路試験法を含むものである。したがって以後参照 する試験法と装置とは、チップ担体との接触の試験を行うことにより本文中では 問題とされるものである。 従来技術で使用してきたチップテスタは、印刷回路トレースからの信号を試験さ れるべきチップのＩＣチップ担体）＜ラドに伝えるためにエラストマー上の金属 を使用している。しかしながら、このようなエラストマーは極めて限定された動 作寿命をもつもので、数回の試験サイクルの後に容易に損傷され破壊し、置換を 必要とするものである。明らかに試験プロセスは、数十個のチップが毎日規則的 な基準に基づいて試験される場合に非常に高価となる。 来技術の利用の範例はＢｕｃｈｏｆｆ等の米国特許Ｎ１１３，９７１．６１０（ １９７６年７月２７日特許）とＦａｈｌｉｎｇの米国特許Ｎａ　４．３６０．８ ５８（１９８２年１１月２３日特許）とを含んでいる。 本発明によれば、導電性プランジャと組合わせた丸くかためた導電性ワイヤボタ ンを具備する少くとも１個のコネクタは、チップのパッドとパソコン試験型の回 路トレース（配線）との間に電気的接触を形成する開口絶縁板内に装着される。 パソコン盤のトレースを係合するのに用いられる丸くかためられたワイヤは、ト レースとプランジャーの基板の間で圧縮されると弾性的に変形可能である。プラ ンジャの遠位端は、ボタンの弾性力によりチップ担体パッドと実質的に点接触を 行う目的で設置された絶縁開口から突出している。 このような詰め物でふさいだワイヤ導体ボタンを、それ自身で電気接続をするた めの盤（ボード）を装置する場合での使用は、Ｓｍｏｌｌｅｙの米国特許Ｎａ　 ４．５７４，３３１　（１９８６年３月４日特許）とＮα４．５８１．６７９　 （１９８６年４月８日特許）におけるように従来の特許技術において示されてい る。また試験装置におけるこのような詰め物をふさいだワイヤボタンの使用はＳ ｍｏｌｌｅ。 の米国特許Ｎα４．７３３．１７２　（１９８８年３月２２日）において開始さ れ、こ−において開示されたボタンの反対の端部は、チ・ツブパッドと試験回路 盤の接触領域とを噛合わせるように見られている。 しかしながら、担体ボードから突出する丸いかたまりの接点ボタンの端部と繰返 し所望のボタン・パッドの位置決めと接触を行う途中でパソコン盤のトレースと の間の相対運動の最中に、ボタンのワイヤはほぐれて隣接回路と短絡をひきおこ す傾向があることが見出された。このようなほぐれはまた一様でないボンター導 体の接触と、結果的な導電率の不一致をひきおこす結果となる。したがって係合 している導電性表面に対するボタン接点のゆるみワイヤ端部との係合は結果的に 電流の通過に対し望ましくない抵抗の増加をひきおこすことが見出された。 したがって本発明の目的は、接点を置換える必要なしに試験サイクルを２５．０ ００回より多く行うことの可能な丸いかたまりのワイヤ接点を用いるチップテス タを得ることにある。これはこのようなボタン接点と連合して拡大された基底を 有するプランジャを利用することにより可能とされる。プランジャはその内部端 において担体盤内に設けた結合ボタンを係合させ、プランジャの装着される担体 盤の外部へ伸びている針状突起の円みのある端によりチップ担体のパッドを係合 させる。後者の担体−プランジャ接点はプランジャ上に無視し得る程度の摩耗を 行って、ワイヤボタン接点の弾性はボタン−プランジャ接点の組合わせの所望の 長い延長された寿命を保証する。ボタン係合のプランジャは、例えば円形ドーム 状の突起部分として低抵抗接触を行う他の構造をとり得る。 種々のボタンプランジャ配置において注意を払わねばならないことは、プランジ ャ接点部分を導電性パッドなどとの噛合わせるように推進する通常の課程におい て、ボタンを自由に圧縮および膨張することを許容するように、ボタンボードま たは担体のボタン受入れ開口を設計することである。丸いかたまりのワイヤボタ ンのはね作用を弱めることは逆に結果的ボタンインターフェースを介して合成的 な非予測性をもつ抵抗に対しボタンを圧縮的に噛合わせた場合の変化を生ぜしめ るボタン端部の位置決めに逆に影響を与えることになるものと思われる。 本発明のもう１つの目的は、１．５ギガヘルツに試験され成功を収めた、高周波 応用に特に適した低インダクタンスのチップテスタを得ることにある。これは以 後開示されるそれぞれのテス゛り接点により与えられる低抵抗と低誘導電気路に より可能にされる。 本発明の更に別の目的は特に迅速な接続・切断動作に特に適し、かつ高い信号伝 搬が望まれる場合のボタン・プランジャ接点組立物を提供することにある。 したがって本発明の一実施例によれば、重ね合わせられた開口付絶縁基板を具備 するチップテスタが得られる。第１の基板において、突出するプランジャが、試 験されるべきＩＣチップの担体パッドと実質的に点接触を行うために設けられて いる。第２の絶縁基板において丸いかたまりのワイヤ接点ボタンは開口内に取付 けられ、その反対側の端はボタンの取付けられる基板の対向する表面から突出し ている。したがって、ボタンはその上に横たわるプランジャ基板の開口内に突出 可能で、第１の基板の外側の端子プランジャ接点端部を弾性的に一方に片寄らせ ることが可能である。 プランジャ端部は被試験チップ担体のパッドと実質的に点接触をなし得るし、第 ２の絶縁ボードの底面から突出するボタン端部は試験用パソコンボードのトレー スと所望の接触を行うことが出来る。 適切な組立技術またはシーケンスを用いて得られたプランジャ・ボタン接触部は 単一基板の窓（アパーチャ）に設けられ、等しい利点を生ずるように動作し得る 。 電気接点の迅速な開閉用に特に適した修正型プランジャ・ボタン構造において、 丸くかためられたワイヤボタン接点が絶縁物ハウジングの開口内に設けられ、反 対側のボタン端部で接点プランジャと噛合う。プランジャはビン状パッド噛合わ せ端子接点を有し、この端子接点はボタン接点により弾性的にバイアスされ、設 けられるハウジング開口から突出する。 反対側のプランジャ接点は、したがって、接点パッド又はパソコンボード或はチ ップトレースと容易に接触を行って、このあと極めて詳細に述べるように、弾性 的に片方に寄せられたプランジャに対し上記パッドやトレースが作用される場合 に相互接続されることが可能となる。 このあと説明される種々のボタンおよびボタン基板の実施例において、ボタンは 、ボタン動作の正常な過程において用いられる必要なボタン弾性を保証するよう に、ボタン基板の開口内に保持されることが望ましい。 上記発明は、添付図面に照らして読めば、以下の詳細な説明から一層明瞭となる であろう。即ち：図１は、本発明に従って製作されたＩＣテスタの分解図である 。 図２は、図１のチップテスタの正常を動作中で、図１のチップテスタの拡大され た寸法に図示された部分的立面図における断片的な断面図である。 図３は、図１と図２のチップテスタにおいて、その正常な動作中に存在する試験 通路を図示する拡大断面図である。 図３Ａは、接点ボタンとプランジャが、ある状況で用いられる単位式取付基板に 装着される図３に類似の拡大断面図である。 図４は、図１と図２のチップテスタにおいて用いられるチップソケットの平面図 である。 図４Ａは、図４のソケットの隅において用いられるチップ中心合わせクリップの 透視図である。 図４Ｂは、図４Ａのクリップが図４のソケット内できまった場所に固定される態 様を図示する断面図である。 図５は、図１と図２のチップテスタにおいて用いられるボタン担体基板の平面図 である。 図６は、２重プランジャ手段により距てられたプリント回路基板の間の接触を行 う際に用いられる修正された接点および基板装置を図示する一部立面図を含む拡 大断面図である。 図６Ａは、図６のように２重プランジャとボタン接点装置が組立中の行程にある 図６に類似した図面である。 図７は、集積回路装置の試験において用いられるコード回路とプローブカード間 の接続の断片的平面図である。 図７Ａは、集積回路の自動試験においての使用に特に適しており図７の７Ａ−７ Ａ線に沿ってとられた、本発明に従って製作されたボタンプランジャ接点を図示 する断片的断面図である。 図８は、本発明に係るプランジャボタン接点を用いる変形されたランドグリッド アレイ・ソケットの平面図である。 図９は、図８の９−９線上に沿った断面図である。 図１０は、図８と図９のランドグリッドアレイ・ソケットの透視図である。 図１１は、細長い丸いかたまりのワイヤボタンと組合わせた変形プランジャを図 示する変形ボタンプランジャ構造の断面図である。

【発明の説明】

図面の図１を特に参照すれば、チップの試験サイクルの間チップ担体１２を受け 入れるに適したテスタ１０の分解図が示されている。チップそれ自身は図示され ておらず、上記の如き担体の内部にかくされている。チップ担体１２はプランジ ャ基板１６の上面上のテスタ１０のソケット１４内に嵌込み可能である。 ４個の取付は脚１９を有するボタン担体基板１８は、ソケット１４０４個の四隅 部にスナップラッチ（抜き掛は会式）係合を行うように用いられ、同時に図３に 図示の正常の組立中に基板１６に含まれるプランジャの下面に対し弾性的に片方 に寄せられる。ボタン担体基板１８は、図２に示した組立キャップねじボルトに より印刷回路試験基板（ＰＣＢ）　２０をその下面に対し押圧せしめる。ボルト ２２は調整ボス１５（図２）を通り、図１に示すソケット１４の四隅の開口２４ をジグザク移行し、回路基板２０の開口２５を突き出て、基板２０の下面に近接 するナラ）２２Ｎにより係合して、試験基板２０、ボタン担体基板１８とソケッ ト１４を組立の固定した圧着状態にさせる。ボス或はビン１５と開口２５とは調 整（心）手段として用いられ、それぞれの接点部材３０とボタン３２の適切な合 致を保証する。 上記のようにＩＣチップは数十個の微小電気回路要素を備え得る。種々の回路用 出力／入力リード線は担体１２の周辺の回りに通常は設けられた導電性パッドに 接続される。したがって図１と図３において、担体１２はその底部面の周縁の回 りに設けられた複数の接点バッド２６を有することに注意すべきである。このよ うなパッドの３個が図３に拡大寸法で図示されている。また上記に指摘されたよ うに、今日用いられるチップの複雑さを考慮すると、製造される高い百分率のチ ップは何等かの欠陥を有するもので、このような欠陥は電子デバイスにおける以 下の設置の遮蔽がなければ、このようなデバイスの高価にして時間を消費する置 換と修理とに導かれることになるものである。それ故に、チップの設置されるべ きデバイスの回路におけるすべての目的に対し満足に機能するように、図１ない し図３に図示の試験基板２０のような試験基板の回路に関連して使用されればチ ップは満足なものとして試験されることが極めて重要である。 この応用の発明は図３の断面図の検知から容易に確認され得る。図３は、担体１ ２のチップ、例えば、チップが正常に使用されるべき回路を代表するチップを試 験するための回路を現わすトレース３０を有する試験基板２０を図示する。本発 明によれば、試験基板回路３０と担体１２のバッド２６の間で、ボタン基板１８ 内に取付けられた圧縮可能なワイヤボタン３２とプランジャ基板１６に可逆的に 取付けられた導電性プランジャ３４とを相互接続することにより、電気通信が行 われる。 従来技術のチップ試験器においては、試験用印刷回路基板上のトレースまたはパ ッドとチップバッドとの間で電気的通信を行う目的のために、導電性エラストマ が絶縁基板内に装着されている。また、上記したように、電気的接続を行う目的 で導電性ボタン３２を使用することは当該技術で公知である。 このようなボタンは単一の素線（ストランド）金属ワイヤか緒に小さく丸められ てはソ円柱状のボタンを形成する。各小さく丸められたワイヤコネクタ３２は摩 擦を受けて噛合うことがないように、図２と図３に図示のように、ボタン基板１ ８の受入れ開口内に嵌込むように形成され、それにより弾性はね部材として機能 する能力を制限するように形成される。ボタン３２が基板面から突出するそのよ うな基板とボタンの組合わせにおいて、このような表面上のボタン受入れ用開口 は面取りされまたは拡張されることが望ましいということが図２と図３から注目 されるであろう。このような拡張はかような表面から挿入されればボタンのはめ 込みを容易にするのみならず、ボタンの「曲面従動節」があるにも抱らず、基板 開口の限度内でボタンの空間保証の保持力を与え、ボタンの端縁部において圧縮 中または緩くなった素線の存在する間のボタン端縁部の中心から外れた移動を容 易に行う。ボタンの押圧中および接点の動作中にトレースまたはパッドは図面に 示されるように基板表面に沿うことが好ましい。また図３に示されるように、担 体基板１８は中心の制限された環に沿ってボタンを保持するために、中心のボタ ン係合用制限部分Ｒを有し得るが、一方ボタンの対向する延長された端縁部をし て自由に圧縮および膨張することを許容するものである。この必要な圧縮および 膨張機能を損うようなボタンの噛合いなしにボタンの所望の弾性を許容するボタ ン基板の開口の設計を使用することが可能となる。その結果として、一様なボタ ンの弾性と接触法が行われ、その結果所望の導電率の一様性が得られる。 図３の基板１８（および１６）のようなボタン係合用基板の開口は、基板が成型 される時に開口を与えるために、適切な配置のダイス型に適切な絶縁材料の射出 成型法により形成可能である。適切な材料の範例は、商標名ライドン（Ｒｙｔｏ ｎ）の名でフィリップス石油会社から販売の硫化ポリフェニレンである。成型法 により望ましくないボタンの思わぬ障害や厄介な問題を除去する平滑な開口の周 縁が保証される。強度を増強するためには充てん材が使用可能である。 ボタン受入れ用開口はまた適切な誘電体基板に右いてせん孔することが可能であ り、開口端部の適切なせん孔またはり−マ通しにより面取り加工は形成され得る 。 それぞれのボタン３２は設置される担体基板１８より少し上および少し下に突出 するように寸法がとられている。それぞれのボタン３２は円柱状ベースにおける 試験基板２０のバッド３０と多種の点において電気的接触を行い、対向するボタ ン端部において各プランジャ接点３４のベースと同様の電気的接触を行う。接点 ３２のように小さく丸められたワイヤボタン接点は、溶接された接続のような他 の型式の接続において存在しない顕著な動作上の利点が得られる。この方法によ り得られた接続法は高集積度と高信頼性を有し、一部分を備えた電気接続の品質 に影響を与え得る極めて少数の関係のある変数を有する。ボタン３２の形成する 接点における唯一の顕著な変数はボタンそれ自身の寸法と圧縮力とであり、この 圧縮力は、ボタンが中間部材を具備する接続の対向する導体間での相互接続を行 っている途中でボタンに加えられ得る圧縮力である。 ボタン３２はベリリウムと銅、銀と銅、或は銅−ニッケルーすずのような銅合金 から製造されたワイヤから形成されることが好ましい。このようなボタンが圧縮 状態に置かれる場合には、ボタンは多重導電路を備えた対向する接点領域に対し 多重接触を行うことは自明のことである。丸い塊状ワイヤボタンは圧縮力を受け ると、それぞれのボタンが実質的にその原形に戻るような傾向を有するように実 質的に弾性体であるように形成されている。丸い塊状ワイヤコネクタ３２はイリ ノイ州エルググローブヴイレッジのラジナルコンポーネンツ・アンド・システム 社のシンチ事業部から商標’ＣＩＮ：：ＡＰＳＥ″により市販された形式のもの である。同様に適したボタンは他の商業上の筋から利用可能である。 テスタ１０の正常な使用課程においては、チップ担体は、金属プランジャ３４が 可逆的運動用に取付けられているプランジャ基板１６をその底面が具備している 埋込形ソケット１４に装着されている。それぞれのプランジャは耐久性のある導 電性金属から形成され、この導電性金属はその耐久性を向上するために２００マ イクロインチのニッケルと１００マイクロインチの金で被覆されることが好まし い。図３より自明なことは、それぞれのプランジャ３４は拡大された円柱形ベー ス部分と同様に、付着された円柱状弾丸形のより小さな直径をもつ端子部分３４ ｔとを備えており、この端子部分は噛合せバッド２６と実質的に点接触をするよ うに丸みをおびた端子境界を有してい図４から注目すべきことは、ソケット１４ のそれぞれの四隅部分は図４Ａの透視図に見られるクリップ３８を内部に設けて いることである。それぞれのクリップ３８はソケット内の溝４２において受け入 れられる取付は脚４０を有し、それにより各クリップはタング（ｔａｎｇ）４３ 　（図４Ｂ参照）または適切な接着剤のいずれかにより保持されかつそれと正当 な位置に閉込められる。タング４３はその設置されるソケット凹みのはめ合い用 突出棚と連動用係合部にスナップ閉めされる。挟設された中間部により取付脚４ ０に弾性的に接合されたばねフィンガー３９は、ソケット１４の担体受入れ用空 胴のそれぞれのコーナにおいて角度的に内側および下方に伸びている。これらの フィンガーは担体をその四隅において弾性的に係合し、ソケット空胴内の適切に 整列して中心合わせをするように配置される。 係合用脚３９上で外側に形成された１対のタブまたは翼４１は、担体１２のそれ ぞれの四隅を係合させるための直角な受入れ部を規定することが望ましい。はね クリップ３８の受入れ用の３個の逃げみぞ４２は、取付は用かつ中心合わせ用は ね３８の挿入に先立って図４の上面平面図に見られる。クリップ３８は第４コー ナの組立て位置にふいて示されている。脚３９の外方端は、整列および保持の目 的のためのソケット内の溝穴４４に係合される（図４Ｂ参照）。 ボタン基板または担体１８は端子ラッチ部４８をもつ４個の可撓性ラッチ用アー ム１９によりソケット１４の下表面に対しスナップラッチされて係合する。図１ と図２と同様に、図４を更に参照すれば、ソケット１４はボタン基板１８の接着 側１９を受入れるための４個の開口４６と、それらの脚の外側端における回り止 めかた４８によりラッチング係合するための肩４５とを備えている。脚１９は僅 かばかり末広形で（図１参照）弾性的であり、肩４５に関しスナップラッチング 係合を行う。図１，２、および図５を参照すれば、整列手段は、基板１８内の開 口４６Ａと溝穴４６Ｂを経由して、ボタン基板１８をプランジャ基板部１６と適 切に整合を行うようにソケット上の共同ビン４７をはめ合わせて得られる。これ らの部品はボタン基板の接着と整列とが得られるようにするもので、試験用組立 部１０の試験回路基板２０への付着に先立って、プランジャ基板部１６において プランジャ３４の付属保持が得られる。掛は金層アーム１９は他のけい止（つな ぎ止め）手段により置換えてテスタユニットの要素を所望の組立状態に維持する ことが可能である。例えば、ボタン基板１８はまたプランジャ基板１６の底面に おけるはめ合い用逃げ溝の圧入ばめにおいて受け入れ可能である。 チップ担体１２の挿入に先立って、ソケット１４のプランジャ基板部分１６は、 図２に図示された組立関係にある試験印刷回路基板２０と同様に、基礎をなすボ タン３２とボタン基板１８と既に所望の圧縮的係合状態にする。はじめに述べた ように、完全な組立は組立ボルト２２に関しナラ）２２Ｎのねじ係合に続いての 圧縮状態に維持され、図５に示されるボタン基板または担体の底面に対し上方に 向けて試験回路基板２０を駆動する。 チップの試験中、回路試験基板２０とボタン基板１８とはプランジャハウジング １６に対し組立ての関係にあり、かつ四隅のばね３８によりソケット１４内で所 望の中心的関係に駆動されるチップ担体１２を有している。このような中心に置 かれた位置においてチップ担体はプランジャ３４の頂上に関し支持された係合状 態にある。カバー５２はその時図面の図１の位置から担体１２を重ね合わせる位 置へ下方向に枢軸を設けられている。 はね荷重のプランジャ５５は放熱板５８の部品を具備する拡大されたベース部分 ５６を有し、チップ担体１２をプランジャ３４の下方に横たわる突出端子部分３ ４ｔに対し所望の係合をするよう片方に寄せ、該プランジャ３４はソケット１４ の床を備えるハウジング部分１６に装着されている。枢軸５０のまわりに枢軸に より移動する丁番カバー５２の下方向への運動に先立って、上方プランジャ端子 部分３４ｔは丸い塊状のワイヤ接点３４の非圧縮条件の結果として図３に図示さ れた破線位置にある。非圧縮のボタン３２はしたがってプランジャ３４を境界部 分に向は上方向へ片方に寄らせ、この境界部分においてベース部分３４ｂの上方 面部分は、プランジャ３４の設けられるプランジャ逃げ溝運動は担体接点バッド ２６の底面をしてプランジャ接点３４を下方向に移動せしめ、同時に下方に横た わるボタン接点３２を圧縮して図３に図示した条件に導かせる。後者の圧縮され た条件は、所望の低抵抗、低インダクタンス、および各チップ）＜ラド２６の底 面と試験印刷回路基板２０の関連トレース３０との間の高速電気接続を保証する ものである。力、＋＜　−４２は図２に明瞭に図示されるようにソケット１４の はめ合わせ用う・ソチ部分５９とのスナップロック係合を行うラッチ５４の如き 手段を有し得る。 チップ１２が試験された後に、テスタカバー５２はソケット１４から容易にラッ チを外され得るし、枢軸により上方に移動され、試験されたチップに対し担体を 除去し、新しいチップ担体を挿入するために図１の位置に移動され得る。試験回 路基板２０、ボタン基板１８およびソケット１４は後続のチップの試験をするた めに乱される必要がないので、担体の系列は、担体１２の下方面の下に図３の組 立のある部分を妨げることなしに、運搬されたチップの試験用に容易に挿入され 得るものである。 テスタ１０のソケット１４の底面はプランジャ３４のみならずボタン３２をもそ の中に収容させ得る。図３Ａは、ボタン接点３２とプランジャ３４の両方を収容 する単位基板１６Ｍを図示している。これにより、ボタンとプランジャを基板１ ６Ｍ内の特大の開口に保持するために基板２０が付着され、もしくは他の手段が 設けられることが必要となると思われる。同様にソケット１４の底面は薄い孔の あいたシートでもよいし、このシートに対して、図示の組立ボルト２２もしくは 他の固定手段のような手段により、別個のプランジャ基板と別個の担体基板およ び試験回路基板が押圧され組立状態に保持され得るものである。 試験回路基板のパッド３０と担体のバッド２６の間で直接の連通を行う目的でボ タン３２が使用されるならば、ソケット１４内の所望の位置に位置決めを行って いる間のチップ担体の水平運動はボタン３２の上方面を徐々に解きほぐして行く 傾向をもつ。このようなワイヤの解きほぐしにより隣接パッド２６の間に可能な 短絡を導くことになり、隣接パッドは多くの場合に数ミルだけ離れたものであり 、パッド２Ｇと接点ボタンの頂上部の間に所望の均一な接触を確立するのを妨害 する。 本発明によれば、試験回路基板とチップ接点のトレース間に、ボタン３２とプラ ンジャ接点３４とを具備する２ピースの中間コネクタを用いることにより、基板 ２０とチップ担体１２の間に所望の一様な電気的連通（通電）が行われる。それ ぞれのプランジャと係合されたパッド２６０間で行われる唯一の接触は、圧縮の 下での点接触の性質をもつものである。テスタ１０のソケット１４の逃げ溝に設 置される正常の課程における担体は、その係合した、関連のあるボタン接点３２ にどのようなものでも損害を与えることなく、係合したプランジャ端子接点部分 ３４ｔに関し摺動的に容易に動き得る。 例えば、図１のテスタ１０の蝶番付カバー５２の枢軸による下方向運動の間、は ね荷重のヒートシンク（放熱部）５８のベース５６と担体１２の上部面の間の係 合は、担体１２を枢軸５０から摺動により離れて動くようにする傾向のある力成 分の運動を正常に行うことが理解されよう。このような力成分はそれぞれのプラ ンジャ接点３４とそれぞれのパッド２６の端子部分３４ｔの間でなされるそれぞ れの接触に逆の影響をもたないものである。しかしながら、パッド２６と丸く塊 められたワイヤ接点３２の上面との間で接触が直接に行われたならば、このよう な相対的な摺動可能な運動は、それぞれの接点ボタン３２の丸く塊められたワイ ヤ上面のわれを解きほぐす傾向を有するであろうし、望ましくない短絡の問題と 先に述べた効率の悪い係合とを導くことになる。 図８から図１０の装置は、動作中担体マウントおよびコネクタ用組立を具備し、 この組立部においては、種々の基板トレースと上に横たわるチップパッドの間の 種々の導電性通路をボタン基板内のグリッドアレイが与える。図８の図示するチ ップマウント用デバイスにおいては、担体１２のようなチップ担体（Ｒ分的に図 １０に図示された担体１２のようなチップ担体は複数のソケット本体の周縁の回 りに設けられた複数の中心合わせ用クリップ６４を有するソケット本体６２内で 中心合わせをするように用いられる。プランジャ開口６５は、ソケット６２の底 面内のアレイ内に、ソケット６２内に取付けられるように用いられるランドグリ ッドアレイ担体の種々のパッド配置を収容するように形成される。反転されたＵ 形ばね６４により担体がソケット本体内に中心合わせされた後に、図１０に図示 の如きソケット６２の周縁部分に連動される上部に横たわる保持用ばね６３は、 下に横たわるプランジャ接点３４と土台をなす丸く塊められたワイヤボタン３２ に対し所望の予め設定されたバイアス用の力を用いてチップ担体１２を下方に押 圧する。プランジャ３４の末端端子部分３４ｔは押し下げられ、ボタン３２はソ ケットへのチップの挿入に続いて圧縮される。 図８と９のプランジャ接点３４は、グリッドアレイ内に配置され、その中で所望 のプランジャ接点とそれらの関連するボタン接点３２とは、図９に図示の如く、 回路基板６８のトレースとボタン３２の底面との間で所望の相互接続を行う目的 で使用可能である。図９から注意すべきことは、プレス嵌めまたは取外し可能な 固締用の等偏手段によりソケット６２の底面の逃げ溝において連動し得る置換可 能なハウジング基板６７により必要ならば、および必要の場合に、ボタン３２は ボタン置換の準備用にソケット６２と取外し可能な如く連係され得ることである 。 図９のソケットボタン基板組立は整列および装着用柱７０により容易に印刷回路 基板に取付は可能である。柱は回路基板６８のような、このような回路基板の対 応する取付は開口に摩擦干渉液めで受け入れ可能である。 図７Ａの断面図は、図７の平面図において図示したプローブカード７９を含む組 立の開口を通り？Ａ−７Ａ線上の断面を含んでいる。図７Ａの図示する組立にお いて、本発明の丸く塊められたワイヤボタン接点３２と連係するプランジャ接点 ３４とはプローブカード７９の開口８０のようなメツキスルーホールと電気的連 通の接触を行うために使用可能であって、この後者にその底面を係合する圧縮可 能な接点ボタン３２を有するプランジャ基板８４上に取付けられる。基板８１内 に取付けられたボタン３２の弾性は、プローブカード回路と可撓性基板７１の回 路８６の間の電気的連通を行うために、係合したプランジャ接点３４をめっきス ルーホール８０の端に対し押し下げる。ボタンの外側端３４ｔは一般に置屋根状 であり、めっきスルーホールの直径より大きな直径を有し、穴のめっきと良好な 電気的接触を保証するものである。ボタン接点３２の底面は図示の如く、ワイヤ 回路８６と結合している。プローブカードとワイヤ回路とを所望の整列状態に維 持するために、図７の開口８７のような開口をトラバースする（図示されてない ）整列用ビンを使用することも可能である。絶縁層９０が剛性の受け板８８をボ タン基板に取付けた導体接点３２から絶縁するように設けられている図７のプレ ート８８のような剛性受は板の上に全組立部は取付は可能である。 本発明の新規な丸く塊められたワイヤボタンとプランジャ接点のもう一つの応用 は図面の図６と図６Ａに見られるが、この図面において、対向するプランジャ基 板９４と９６とは、圧縮可能な丸く塊められたワイヤ接点３２の対向する端部に 距てられたプランジャ３４を装着させることが可能である。図６Ａは組立課程に おけるものとしてこのコネクタ配置の展開図である。この２重プラン接点組立は 、トレース１０２を有する印刷回路基板１００のような距てられた印刷回路基板 の係合した回路もしくはトレース間の準備完了の接続−切断動作用に使用されて 利点を生ずるようにすることが可能である。丸く塊められたワイヤボタン３２の 寸法は、プランジャ接点３４が距てられた基板９６と９４とが押下されて圧縮的 な係合をする場合に、所望の弾性的係合がプランジャ接点３４間で行われるよう に、対向する基板９４と９６における受け入れ用開口に関係するものである。プ ランジャ接点３４の端子接点部分３４ｔは押下されてトレース１０２と圧縮的係 合を行い、したがって距てられた印刷回路基板間の良好な電気的接触を行うこと が可能である。 いずれかの印刷回路基板を取除くことによって接触は容易に破られ得るものであ る。 ローレットピン９１は整列および保持用の目的で２個の基板の穴９２に圧力液め される。２個の個別の基板９４と９６とはまた連結線９７に沿って音波溶接また は接着剤により接合可能で、図６のように永久にボタンとプランジャを捕捉する ための単一の「ボード」　（基板）９５を有効に形成することも可能である。ボ タン３２が基板９５内で捕捉されれば、基板の外部を「曲面従節」するのを補償 するためにボタン開口を面取りすることは不必要となる。ボタンの寸法は自由な ボタン圧縮と膨張を保証するように、ボタンとプランジャが設けられる開口に関 係したものでなければならない。ボタンが設けられる基板開孔は勿論、所要のボ タン膨張に適応するような所望の構造をとることが可能である。 図１１は、プランジャ構造の別の変形例が本発明の新規なコネクタにおいて有利 に動作することを示している。図１１はボタン担体基板１１２を通り延長してい る開口１１０内に取付けられたボタン３２を図示し、このボタン３２はパソコン 基板パッドまたはトレースのような適切な接触部品と係合するために露出された 下部ボタン端部を有している。上部ボタン端部部分は、ボタン３２の上方端の上 方に配列されたドーム状接点部材１１６を同様に収納する大きな座ぐり開口１１ ４を介して延長している。ドーム形の接点１１６は開口１１４内を可逆的に移動 可能である。接点１１６のフランジ部分の外径より小さい開口１２０をもつりテ ーナシート１１８は基板１１２の頂上面に接着され、接点１１６のフランジ１１ ０を接点を捕獲するように重ね合わせて、その可逆運動用に丸く塊められたボタ ン３２上の位置に保持する。面取り部１２２と穴ぐり部分１１４を備えた開口１ １０の拡張部分により、ボタン３２のそれぞれの端部分の圧縮運動の自由度と、 上記の他の付随的利点とが得られる。プランジャ１１６は母型シートから容易に 押し打ちされ、ボタン担体基板１１２内に多数で容易に組立てられる。 このようにして、ワット型（丸く塊められた形状の）ワイヤ接点の完全な利点が 、チップ試験およびワット型ワイヤ接点への破壊となる結果を及ぼさない他の繰 返し的回路接点状態のような応用において得られる、新規なプランジャーワット 型ワイヤボタンコネクタ組立が得られることが知られる。 得られた組立部はワット型ワイヤボタン接点の端を、このようなワット型ワイヤ ボタン端部を分解またはワイヤを解きほぐす傾向のある力から隔離する。上記の 如く、このような解きほぐしは、導電性トレースまたはパッド面の間の間隔が極 端に小さい接触用の応用の課程において結果的に短絡を生ずる傾向を有するもの と思われる。開示されたコネクタのワット型ワイヤボタン接点とテスタとは圧縮 時に極端に耐久性があり、比較的製造の費用が安い。チップ担体と回路基板の接 続された回路間の短い間隔のために、インダクタンスにより発生した信号ひづみ は実質的に消滅される。プランジャ接点により影響を受ける点接触は、結果的な 構造上の損害なしに、係合されたパッドまたはトレース間で容易な相対的運動が 得られる。プランジャ接点の影響をうける接点は点接触の性質であるので、チッ プパッドや回路トレースもしくはプランジャ接点に関するパッドの整列耐久性は 増加される。 上記の如く、多くの構造上の変更と変形された装置とは開示された発明の範囲を 逸脱することなしに使用可能である。 その結果、本発明が添付の請求範囲の範囲によってのみ限定されることが意図さ れるのである。 国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．電気的コネクタであって、該電気的コネクタは、接点を内部に取付け、電気 的相互接続用の対向する導体を用いて、組立用の第１および第２の面を対向せし めた誘電体ハウジング（外被）手段であって、該ハウジングは、厚み方向を横断 し、該対向する第１および第２の面内に設けられた窓の開口間を延長する少くと も１個の予め配列された窓を有するもの； 該窓のそれぞれに設けられた複数の導電性接点部材であって、該接点部材は、 部分的に該窓内に設けられ、第１のハウジング手段表面上に突出する開口の断面 に実質的に等しい表面面積をもつターミナル端を有する第１の弾性的接点部材、 および該第１の接点部材と電気的に連通しており、該第２のハウジング手段表面 から突出するターミナル端部分を有し、実質的に該ターミナル端に直角に設けら れた導体面と点状接触をするように用いられる第２の接点部材、とを備えたもの ； とを具備することを特徴とする電気的コネクタ。
2. ２．電気的コネクタであって、該電気的コネクタは、接点を内部に取付け、対向 する導体をもつ組立に対し該導体間の電気的相互接続を行うための対向する第１ および第２の表面を有する誘電体ハウジング手段であって、該ハウジング手段は 、その厚み方向を横断し、該対向する第１および第２の表面の間に延長している 少くとも１個の予め配列された窓を有するもの； 該窓内に設けられ、圧縮時に弾性的に変形可能である導電性ワイヤの丸く塊めら れた素線を備え、該誘電体ハウジング手段の第１の表面から突出している第１の 導電性接点部材；該ハウジング手段の窓に設けられ、かつ該窓に設けられた第１ のターミナル部を有し、該丸く塊められたワイヤ素線と係合させた第２の導電性 接点部材であって、該第２の接点部材は該第２のハウジング手段の表面から突出 するターミナル部を有するもの； とを具備することを特徴とする電気的コネクタ。
3. ３．上記第２の接点部材は、該丸く塊められたワイヤ素線を係合させ、該突出す るターミナル部に接続された内側ベース部を有するプランジャを具備し、 該ハウジング手段の窓は該プランジャとはめ合わせた係合するような構造となっ ており、それにより該窓内の該プランジヤの可逆的運動は軸方向に案内されてい ることを特徴とする、請求項１または２に記載の電気的コネクタ。
4. ４．回路試験用のＩＣチップ担体を取付け、複数の周縁部に取付けられた接触パ ッドを有するソケットであって、上記誘電体ハウジング手段は該ソケットの底面 上に設けられることにより、該コネクタに取付けられた第２の接点部材の部分が 該ソケット内に取付けられた時に押圧されてＩＣチップ担体の接点と係合するよ うになっているもの；および試験回路基板の位置決めを行う手段であって、該回 路基板は上記第１の弾性接点部材のターミナル端部と係合するための予め配列さ れたトレースを有するもので、それにより該トレースと上記チップ担体パッド間 に電気的連通を行うもの；とを組合わせてなる請求項１または２記載の電気的コ ネクタ。
5. ５．上記誘電体ハウジング手段の第１の面上に取付けられ、上記電気的コネクタ の複数の予め配列された第２の接点部材が電気的係合により受け入れられる複数 の予め配列されためっき通しの開口を有するプローブカードと、上記誘電体ハウ ジング手段の第２の面に隣接して設けられ、該第１の接点部材のターミナル端と 係合する複数の予め配列されたパッドを有するワイヤ回路、 とを組合わせてなる請求項１または２記載の電気的コネクタ。
6. ６．上記誘電体ハウジング手段は、対応して配列された窓をその中に有する２個 の重ね合わせた誘電体基板を具備し、上記第１の接点部材は該基板の一方の窓に 取付けられており、上記コネクタの第２の接点部材は該基板の他方の窓に取付け られ、該第１の接点部材により弾性的に片方に寄せられていることを特徴とする 、請求項１または２に記載の電気的コネクタ。
7. ７．電気的コネクタであって、該電気的コネクタは：対向する第１および第２の 面を有する誘電体ハウジング：該ハウジングの厚み方向を横断し、該第１および 第２の面の間で延長している少くとも１個の予め配列された窓；該窓のそれぞれ に設けられた複数の導電性接点部材；導電性ワイヤの丸く塊められた素線を具備 し、その丸い塊りは圧縮時に弾性的に変形可能である素線を具備する上記接点部 材； 内部端部により該丸い塊りを係合させ、該ハウジングの対向する面から突出する 末端のターミナル端部を有する第２および第３の導電性接点部材； とを具備し、 該第２および第３の接点部材は該丸い塊りにより通常は外方へ片方に寄せられ、 それによりターミナル端は該窓の外側に設けられており、 上記丸く塊められた素線は十分に圧縮可能であり、それによって第２および第３ の導電性接点部材のターミナル端は押圧されて、該ハウジングの対向する面と実 質的に共角の関係になるようになっていることを特徴とする電気的コネクタ。
8. ８．距てられたパソコン基板用電気的コネクタであって、該コネクタは： 一対の誘電体基板を通って延長している複数の対応する窓を有し、それにより該 基板が相互に重ね合わせられる時に、該窓の少くとも若干枚は整列状態にある一 対の誘電体基板；該基板の整列された窓の少くとも若干個の中に設けられ、該基 板のそれぞれの外側表面から突出する時に点状接触を行う如く用いられる拡大さ れたベース部と丸みをおびたターミナル端とを有するプランジヤ状の接点；圧縮 時に丸い塊りが弾性的に変形可能であり、該整列された窓の少くとも若干個の中 に設けられ、該誘電体基板が押圧されて隣接の関係になる時に対向するプランジ ャベース部分を係合する、導電性ワイヤの丸く塊められた素線；とを具備し、 該丸く塊められた素線は、設置された基板窓に関して、該素線により係合される プランジヤのターミナル端が、該基板の隣接面が移動されて隣接の関係になる場 合に、弾性的に押圧されて上記誘電体基板の対向する外表面から突出するように 形成されることを特徴とする、距てられたパソコン基板用電気的コネクタ。
9. ９．導電性トレースを有する間隔をおいて配置されたパソコン基板であって、該 トレースは電気的コネクタのターミナルプランジヤ端部と係合するようになって いるパソコン基板と、 該パソコン基板と誘電材基板を相互に関し所望の垂直な整列位置および所望の圧 縮状態に維持するための手段、とを組合わせた請求項８記載の電気的コネクタ。
10. １０．上記ソケットに取付けられたＩＣチップ担体；該ソケットにおける該担体 の所望の位置を求めて、該ソケットの四隅部分に取付けられた担体の位置を探知 する手段；および 該担体を押圧して該誘電体ハウジング手段の第２の面と圧縮的に係合せしめる手 段； とを組合わせた、請求項４記載の電気的コネクタ。
11. １１．担体押圧手段はばね負荷時のヒートシンク（放熱部）を具備することを特 徴とする、請求項１０記載の電気的コネクタ。
12. １２．該誘電体ハウジング手段は個別的な誘電体基板を具備し、該基板の一方は 、上記第１のコネクタ部材をその内部に装着せしめ、該基板の他方は該第２のコ ネクタ部材を内部に装着せしめることを特徴とする、請求項１または２記載の電 気的コネクタ。
13. １３．上記第２のコネクタ部材を内部に装着させた上記誘電体基板は、上記ソケ ットのはめ合わせ部とのスナップ係合用にその周縁部に掛け金手段を付着せしめ たことを特徴とする、請求項１２記載の電気的コネクタ。
14. １４．弾性的接点部材が設けられた基板の窓が、該窓の開口において面取りされ 、この開口からこのような弾性的接点部材が該窓の外側の弾性的接点部材の曲面 従動節作用を阻止するために突出していることを特徴とする、請求項１，２もし くは７記載の電気的コネクタ。
15. １５．弾性的接点部材が、弾性的ばねとして機能し、その中に設けられた窓の周 縁と過剰な摩擦的係合をしないことを特徴とする請求項１，２または７記載の電 気的コネクタ。