JPH05196692A

JPH05196692A - 集積回路パッケージのテスト用のコネクタ・アセンブリ

Info

Publication number: JPH05196692A
Application number: JP4215838A
Authority: JP
Inventors: Michael J Steen; マイクル・ジェイ・スティーン; Robert H Wardwell; ロバート・エイチ・ワードウェル; Jr Joseph A Mckenzie; ジョセフ・エィ・マッケンジー，ジュニア
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1993-08-06
Also published as: EP0528608A2; US5205741A; DE69228214T2; DE69228214D1; EP0528608A3; EP0528608B1

Abstract

(57)【要約】【目的】集積回路のリードとテスト用リードとを確実
に位置合わせする、集積回路パッケージの非侵入式のテ
ストに使用可能なコネクタを提供すること。【構成】集積回路パッケージ20上に嵌合する凹部を有
するコネクタ・ハウジング（以下Ｃ・Ｈ）4,7,12を備え
た非侵入式のコネクタである。Ｃ・Ｈは、凹部内へと延
びる絶縁材料の複数の歯部71を有する。各歯部は、Ｃ・
Ｈの正規位置への嵌合時に集積回路パッケージのリード
21間に着脱自在に挿入可能となるようにその間隔72が定
められる。Ｃ・Ｈから歯部の間のスペース内へテスト用
リード9 が延びて集積回路パッケージのリードと電気的
に接触する。この電気的接触は、ピン2,3 及びフレキシ
ブル回路アセンブリ10により、Ｃ・Ｈを介してテスト用
リードと外部のテスト用機器との間で提供される。又ス
ライド・クリップ14が、本コネクタを、その集積回路パ
ッケージ上への係合後に正規の位置に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に電気的なコネク
タの分野に関し、特に、集積回路パッケージのテストで
用いられる非侵入式(non-invasive)のコネクタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現代的
な集積回路、特にマイクロプロセッサ・チップには、効
果的なテスト操作を著しく困難にする多数の外部リード
が設けられているものが多い。これまで、集積回路は、
通常はプリント回路基板を通って延びるピンを備えたソ
ケット内に挿入することにより、前記プリント回路基板
に接続されていた。集積回路のリードに対する適切な接
続を達成するため、該ピンは基板上の適切な信号トレー
スに半田付けされる。また、これらのピンには、集積回
路の設置後にそのテストを行うために一時的に接続を行
うための準備手段が備えられている。

【０００３】最近、表面実装技術は広く受け入れられて
きた。この技術を用いて、集積回路のリードは、プリン
ト回路基板の表面上の信号トレースに直接半田付けされ
る。表面実装技術によってもたらされる利点には、製造
コストの低減及びスペースの節約が含まれる。しかし、
接続を行うソケット・ピンが存在しないため、設置後に
集積回路のテストを行うことが極めて困難となる。ピン
を用いて接続を行う代わりに、集積回路の各リードと直
接的な接触を行う必要がある。隣接した集積回路のリー
ド間で一般に見受けられる近接したスペースのため、テ
スト用リードの適切な位置合わせが困難になる。例え
ば、マイクロプロセッサに通常用いられるパッケージ
は、その中心から約0.6mm (0.025インチ)間隔で配置さ
れた132本のリードを備えたカッド・フラット・パック
(quad flat pack)である。テスト用リードの位置合わせ
が厳密でないため、テスト用リードは、（１）集積回路
の適切なリードと接触することができなかったり、
（２）集積回路の誤ったリードと接触したり、又は
（３）２本の隣接した集積回路のリードを短絡させてし
まうことになる。これらの状態はいずれも不正なテスト
結果をもたらすものであり、また、テストされている集
積回路を損傷させる恐れもある。加えて、表面実装され
たデバイスは、極めて柔軟で損傷し易いリードを備える
傾向があるという事実のため、位置合わせが不適切であ
る場合には、集積回路のリード、又は基板上のリードと
信号トレースとの間の半田接続部に機械的な損傷を与え
ることになり得る。更に、位置合わせが不適切であるた
めに、テスト用リード及びそれに関連する機器に機械的
及び電気的な損傷を与えることにもなり得る。

【０００４】以下に含まれるように、これまで、集積回
路パッケージのリードとの接続を提供するために多くの
装置が発明されてきた。

【０００５】発明者特許番号発効日Ｋａｂａｄｉ４，９１７，６１３１９９０年４月１７日Ｙｅｎ４，０８４，８６９１９７８年４月１８日Ｃｅｄｒｏｎｅ４，８６６，３７４１９８９年９月１２日Ｃｅｄｒｏｎｅ４，７４７，７８４１９８８年５月３１日Ｐａｙｎｅ４，７１６，５００１９８７年１２月２９日Ｋａｂａｄｉにより開示されたコネクタは、電気的なケ
ーブルを集積回路ソケット７０１と結合させるためのも
のである。図５及び図７に示されている補強プレート５
２１は、その４つの外側縁部５１１，５１２，５１３，
５１４の各々に沿って外側に延びるくし状部を備えてい
る。これらのくし状部は、フレキシブル回路のコンタク
ト・パッドと、ソケット７０１の接点７１５，７１６，
７１７，７１８との間で能動的な接触(positive contac
t)を提供するために用いられる。ここで留意すべきは、
これらのくし状部の歯部が、図７のソケット接点との位
置合わせを行って示されていることである。これは、本
発明とは全く反対であり、本発明では、くし状部の歯部
は、集積回路のリード間に挿入され、これによりコネク
タの位置合わせを提供し、また該リード間の電気的な分
離を維持するものである。

【０００６】Ｙｅｎにより開示されたものは、集積回路
パッケージ２０用の相互コネクタである。この相互コネ
クタの構成部品２２，２４は、集積回路２０とそのノー
マル・ソケット１２との間に挿入されて、集積回路との
間の電気信号の監視を行うことが可能となるものであ
る。

【０００７】Ｃｅｄｒｏｎｅは、表面実装集積回路をそ
の設置前にテストするための接点アセンブリについての
２つの変形を開示している。その双方の特許において
は、導電性のテスト用リード３２の列を用いて、テスト
が行われるデバイス２２のリードとの接触が行われる。

【０００８】Ｐａｙｎｅにより開示されたプローブ・ケ
ーブル・アセンブリは、マイクロプロセッサ・システム
をテストするためのものであり、前記マイクロプロセッ
サは、リードを有さないチップ・キャリア（即ち、下側
と面一である所定パターンの平板状コンタクト・パッド
を有するセラミック基板）上に実装されるものである。
テストを行う場合、まずマイクロプロセッサがそのソケ
ットから取り外されて、コンタクト・パッド４２の対応
するパターンを有するプローブ要素４３と置き換えられ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】該サーチで明かになった
従来の参照例のいずれにも、本発明のくし状構造を有す
るコネクタは開示されていない。この本発明のくし状構
造を有するコネクタは、集積回路のリードに関するコネ
クタの適切な位置合わせを確実化し、また該集積回路の
リード間の機械的な分離及び電気的絶縁を提供するもの
である。

【００１０】本発明で提供される非侵入式のコネクタ
は、集積回路パッケージをテストするためのものであ
り、集積回路パッケージを覆って嵌合するように適合さ
れた略方形の凹部を備えたコネクタ・ハウジングを有す
るものである。絶縁材料からなる複数の歯部が、コネク
タ・ハウジングの縁部から凹部内へと、横方向及び内側
に延びている。各歯部の間のスペースは予め定められて
おり、これにより、前記コネクタ・ハウジングが正規の
場所に嵌合している際に、該歯部を集積回路のリードの
間に着脱自在に挿入することが可能となる。テスト用の
リードはコネクタ・ハウジングから歯部の間のスペース
へと延びて集積回路のリードと電気的接触を行う。ピン
及びフレキシブル回路アセンブリによって、これらのテ
スト用リードと外部のテスト用機器との間の電気的な接
続が、コネクタ・ハウジングを介して行われる。これに
加えて、集積回路のリードとの電気的な接触を維持する
よう、テスト用リードに対して内側への付勢力を加える
ために、コネクタ・ハウジングとテスト用リードとの間
に弾性パッドを配置することができる。また、コネクタ
が集積回路パッケージ（２０）上に嵌合された後、スラ
イド・クリップ（１４）が前記コネクタを正規の位置に
保持する。

【００１１】本発明の主要な目的は、カッド・フラット
・パック・デバイス等の表面実装型集積回路の非侵入式
のテストに使用可能なコネクタを提供することにある。

【００１２】本発明の別の目的は、くし状の構成体が、
集積回路の個々のリード及びテスト用リードのセットの
係合に先立って、その適切な位置合わせを確実に行うこ
とにより前記リードの保護を行うコネクタを提供するこ
とである。

【００１３】更に、本発明の別の目的は、スペースに厳
しい制約がある用途において用いることができる、低い
側面及び小さい投影面積(footprint）を有するコネクタ
を提供することである。

【００１４】本発明の上述その他の利点、特徴、及び目
的は、以下の詳細な説明及び図面を参照して一層容易に
理解されよう。

【００１５】

【実施例】コネクタアセンブリ及び集積回路パッケージ
の分解斜視図を図１に示す。集積回路パッケージ２０に
備えられている複数のリード２１は、通常の表面実装技
術によってプリント回路基板上の信号トレースに半田付
けされている。図１に示す特定の集積回路パッケージ
は、４つの各側縁部から延びる約 0.6mm間隔の33本のリ
ードを備えた略方形の形状を有するカッド・フラット・
パック・デバイス（例えば、Motorola 68030マイクロプ
ロセッサ）である。多くのカッド・フラット・パック・
デバイスのプラスチックによる変形版は、図１で示すよ
うに、その隅部から延びる耳部２２を有している。該コ
ネクタアセンブリの目的は、集積回路の各リードと外部
の電子的なテスト用及び分析用機器との間に非侵入式の
電気的な相互接続を提供することである。

【００１６】この好適な実施例において、コネクタ・ハ
ウジングは、底部包囲体４、リードフレームアセンブリ
１、及びくし状部７を備えている。これらにより、集積
回路パッケージ２０上の嵌合するように適合された略方
形の凹部が規定されている。該リードフレームアセンブ
リ１は、絶縁性材料１０１からなる少なくとも１つの方
形の層を有しており、その寸法は、そのコネクタアセン
ブリが集積回路パッケージ２０上に配置される際に、そ
の側縁部が、該集積回路パッケージ２０の側縁部に対し
て、略垂直な位置合わせが行われるような寸法になって
いる。所定パターンの孔部１０２がリードフレームアセ
ンブリ１に貫通形成され、電気的接点として作用するよ
うにメッキされている。図１及び図４に示すように、こ
れらの孔部１０２は、絶縁層１０１の側縁部の各々に沿
って２列に配列することができる。絶縁層の表面上の導
電性の金属層により、メッキされた孔部から延びる信号
トレースが与えられる。この好適な実施例において、リ
ードフレームアセンブリ１は、スプリング強化された金
属層を挟む２つの方形の絶縁基板から構成されている。
これらの信号トレースは該絶縁基板の側縁部を越えて延
び、複数の下方に延びるテスト用リード９を形成する。
このテスト用リード９の本数及び位置は、一般に、集積
回路パッケージ２０の外部リード２１に１対１の接触を
与えるように定められる。

【００１７】モールド成形された又は機械加工されたプ
ラスチック等の絶縁材料からなるくし状部７は、図４及
び図７に示すように、コネクタ・ハウジングの底部にお
ける凹部の周辺部のまわりに延びるものである。このく
し状部７が有する複数の歯部７１は、コネクタ・ハウジ
ングから内側に向かって凹部へと延びている。歯部７１
及びそれらの間隔７２の位置は定められており、これに
より、コネクタが集積回路２０上に配置された際に、集
積回路パッケージのリード２１の間に該歯部を着脱自在
に挿入できるようになっている。これと同時に、該歯部
は、集積回路パッケージのリード２１に関するコネクタ
の正確な位置合わせを提供し、また、隣接する集積回路
パッケージのリード２１の各々の対の間の絶縁を提供し
て、電気的な短絡の危険性を最小限にする。テスト用リ
ード９の各々は、くし状部７の歯部７１間のスペース７
２の内の一つ内へと下向きに延びている。該テスト用リ
ード９は、コネクタが正規の位置にある際に、集積回路
のリード２１と電気的な接触を行うような形状になって
いる。コネクタ・ハウジングとテスト用リードとの間に
弾性パッド５（例えば、ゴム製のストリップ）が配置さ
れ、該テスト用リードに内側への付勢力を加えて、電気
的な接触を維持するようになっている。多数のピン８
が、くし状部７を底部包囲体４に固定し、これらの構成
部品の連続した適切な位置合わせを確実にする。ここで
また留意すべきは、くし状部７が有している４個の位置
決め用の凹部７３が、集積回路パッケージ２０の隅から
横方向に延びる対応する耳部２２に合致するように適合
されていることである。これらの位置決め用の凹部によ
り、集積回路パッケージに関してコネクタを適切に位置
合わせするための別の補助が提供される。

【００１８】多くの金属ピン２，３の下端部は、リード
フレームアセンブリ１におけるメッキされた孔部１０２
に挿入される。これらのピンは、リードフレームアセン
ブリ１から上方に延びて底部包囲体４の天盤部を通過す
る。フレキシブル・ケーブル１０は、デバイスと、テス
ト用機器に至る外部コネクタ１７との間の相互接続を提
供するために用いられる。好適な実施例では、このケー
ブル１０は、リボン・コネクタ又はフレキシブル回路ア
センブリであって、その長さ方向に沿って平行に延びる
多数の導体１０３を有するものである。金属ピン２，３
の上部は、該ケーブルを通過して、ケーブルの導体１０
３と電気的接触を行う。ピン３の内の少なくとも数本の
上端部はピン・キャップ１１で堅く固定される。好適な
実施例では、ケーブル１０は、図８及び図９に詳細に示
すように、４つの個別のフレキシブル回路アセンブリか
ら構成されている。或る１つのフレキシブル回路アセン
ブリは、リードフレームアセンブリ１の４つの縁部の各
々に沿ってピン２，３との相互接続を提供するために用
いられる。例えば、図８に示すフレキシブル回路アセン
ブリ１０Ａは、図２及び図６に示すリードフレームアセ
ンブリ１の右側縁部から上方に延びる短いピン２に接続
される。該フレキシブル回路アセンブリは、ピン２の各
々とケーブルの導体１０３の左端部との間の電気的接続
を行うため、その対応パターンを有するメッキされた孔
部１０４を有している。図２及び図８に示すように、メ
ッキされた孔部１０５は、ケーブルの導体１０３の右端
部に、従来の電気的なコネクタ１８を固定するために用
いられる。この電気的なコネクタ１８は、テスト用機器
に至る電気的なコネクタ１７と合致するように適合され
たものである。同様に、図９に示すフレキシブル回路ア
センブリ１０Ｂは、３つのフレキシブル回路アセンブリ
の内の一つの例であり、そのパターンのメッキされた孔
部１０４を、リードフレームアセンブリ１の他の３つの
縁部の内の一つから上方に延びる長いピン３に接続する
のに用いられる。４つのフレキシブル回路アセンブリ
は、垂直に位置合わせして積み重ねられて、ケーブル１
０が形成される。上部包囲体１２は、コネクタアセンブ
リ全体を覆っている。

【００１９】底部包囲体４とフレキシブル回路アセンブ
リ１０との間にプログラム・ボード１９を任意に設ける
ことが可能である。該プログラム・ボードは、一般に
は、縁部に沿って延びる、対応するパターンのメッキさ
れた孔部１９１を有するフレキシブル回路である。該フ
レキシブル回路により、所定のセットのピン２，３の間
の（例えば、共通接地用の）相互接続が提供される。該
プログラム・ボードは、外部コネクタ１７，１８を介し
て設けなければならないリードの本数を最小限にするこ
とにより、特定の集積回路のテスト用のコネクタをカス
タム化するのに有用なものとする事ができる。

【００２０】コネクタアセンブリが集積回路パッケージ
２０上に配置された後、テスト処理中に集積回路パッケ
ージから偶発的に外れないように、該コネクタアセンブ
リを着脱自在に固定する必要がある。その目的のため、
このデバイスは４つのクリップ１４を備えている。各ク
リップ１４に設けられた上部アーム１４１は、コネクタ
アセンブリの上部包囲体１２における対応するトラック
又はスロット内でスライドするようになっている。ま
た、各クリップ１４に設けられた下部アーム１４２は、
くし状部７の底部表面上の対応するトラックに沿ってス
ライドし、集積回路パッケージ２０の耳部２２の内の一
つの下部にうまく入り込むようになっている。（セラミ
ック版のカッド・フラット・パック集積回路は、一般に
はそのような耳部２２を有していない。コネクタアセン
ブリの取り付けに先立ち、耳部を備えた小型のプラスチ
ック・アダプタを集積回路に接着することができる。）
略垂直な部材１４３がクリップ１４の上部アーム１４１
と下部アーム１４２とを接続する。図３に示すように、
本好適実施例では、コネクタアセンブリの４つの隅部の
各々にクリップ１４を使用している。この構成により、
集積回路パッケージ２０の非侵入式のテストを行うこと
が可能となる。しかし、ここで明確に理解されるべきこ
とは、集積回路上の正規の位置にコネクタを保持するた
めに様々な他の侵入式又は非侵入式の手段が使用可能で
あるということである。

【００２１】上記の開示において、本発明の幾つかの実
施例を示した。その他の構成又は実施例は、精確には示
されていないが、本発明の教示の下に、また、特許請求
の範囲に示されているように、実施することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、集
積回路のリードとテスト用リードとの係合に先立って適
切な位置合わせを確実に行うと共に、該集積回路のリー
ド間の機械的な分離及び電気的絶縁を提供し、各リード
の保護を行うことが可能となる。また、本発明は、カッ
ド・フラット・パック・デバイス等の表面実装型集積回
路の非侵入式のテストに使用可能なコネクタを提供し、
更に、スペースに厳しい制約がある用途において用いる
ことができる、低い側面及び小さい投影面積を有するコ
ネクタを提供可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】コネクタ・アセンブリ及び集積回路パッケージ
を示す分解斜視図である

【図２】コネクタ・アセンブリを示す分解側面図であ
る。

【図３】コネクタ・アセンブリを集積回路パッケージに
対して着脱自在に固定するクリップを備えたコネクタ・
アセンブリを示す上面図である。

【図４】コネクタ・アセンブリを示す底面図である。

【図５】ケーブルの末端、及びデバイスを外部のテスト
用機器に接続するのに用いられるコネクタを示す底面図
である。

【図６】コネクタ・アセンブリ及び集積回路パッケージ
を示す断面側面図である。

【図７】くし状部を示す底面図である。

【図８】ケーブルを形成するのに用いられる４つのフレ
キシブル回路アセンブリの内の１つを示す上面図であ
る。

【図９】図８のフレキシブル回路アセンブリを除いた残
りの３つのフレキシブル回路アセンブリの内の１つを示
す上面図である。

【符号の説明】

１リードフレームアセンブリ２，３金属ピン４底部包囲体５弾性パッド７くし状部８ピン９テスト用リード１０フレキシブル・ケーブル１７外部コネクタ２０集積回路パッケージ２１リード１０２孔部１０３導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョセフ・エィ・マッケンジー，ジュニアアメリカ合衆国コロラド州80915コロラド・スプリングス，ペイトン・サークル・ 1933

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部表面と下部表面と４つの側縁部とを有
し、その側縁部のうちの少なくとも１つがそこから延び
る複数の電気的リードを備えた略方形の形状を有する集
積回路パッケージのテストに主に用いられるコネクタで
あって、このコネクタが、前記集積回路パッケージ上に嵌合するように適合された
所定の凹部を有するコネクタ・ハウジングと、絶縁材料からなり、隣接する各対が所定間隔のスペース
を有して前記コネクタ・ハウジングから前記凹部へと側
方内側に延び、前記コネクタハウジングが前記集積回路
パッケージ上に嵌合される際に前記リード間に着脱自在
に挿入されるように適合された、複数の歯部と、前記コネクタ・ハウジングが前記集積回路パッケージ上
に嵌合された際に、各々が、前記歯部の間の前記スペー
スのうちの１つの内方へと延びて、前記集積回路パッケ
ージのリードのうちの対応する１つのリードと電気的接
触を行う部分を有する、複数のテスト用リードと、前記テスト用リードと外部のテスト用機器との間の電気
的接続を行う手段とよりなることを特徴とする、集積回
路パッケージのテスト用のコネクタアセンブリ。