JPH08292232A - ウェッジ・プローブ - Google Patents
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Abstract
された第1、第2の導電体を有して成る先細ウェッジの
列を集積回路デバイスの足間間隙に挿入、押圧して、前
記導電体を介して試験装置を集積回路の足に電気的に接
続するためのウェッジ・プローブにおいて、ウェッジ・
コネクタとICの足との間の良好な接触が容易に得られ
る装置を備えたウェッジ・プローブを提供する。 【解決手段】本発明の一実施例によれば、前記各先細ウ
ェッジが、その先端部にかけて前記絶縁物と前記第1、
第2の導電体の少なくとも1つとの間に接着剤の無い隙
間部分を備えたウェッジ・プローブが提供される。本発
明によれば、先細ウェッジ上の個別の2つの導体間にお
ける、はんだ等による不用意な短絡を防止することもで
きる。
Description
固着された導電体を有して成る先細ウェッジの列を集積
回路デバイスの足間間隙に挿入、押圧して、前記導電体
を介して試験装置を集積回路の足に電気的に接続するた
めのウェッジ・プローブに関する。
993年10月26日出願の米国特許出願第08/14
3,005号から公知である。その明細書に記載のウェ
ッジ・コネクタは、絶縁物によって分離された導電性金
属の先細フィンガを含む。先細フィンガは、集積回路
(IC)の隣接した足間の空間に入りやすいように、そ
れらの先端が最も細くなったくさび形である。先細ウェ
ッジ(すなわち、先細フィンガ)の列は、ICの足と交
互に嵌合するように組み立て、間隔を取ってある。すな
わち、ICの足も、列の方向に沿って足間に一定の足間
間隔を有する列を形成する。ICの足は、列の方向に沿
って互いに対向し、かつ一定の足間間隔だけ離れた側面
を有する。相互嵌合とは、先細フィンガまたはウェッジ
が足間空間に貫入し、ICの足の対向する面に接触する
ことを意味する。したがって、特定の足間空間に入るウ
ェッジの左側面は、その足間空間の左側においてICの
足の右側面と電気的に接触し、そのウェッジの右側面
は、その足間空間の右側においてICの足の左側面と電
気的に接触することになる。貫入の深さが増すに従っ
て、ウェッジの太い方の部分が足間空間に入って、足間
空間を完全に満たし、ICの足の側面とウェッジの側面
との間に十分な払拭作用が生じ、かつ強い接触圧力が生
じる。
側面は、その左側に隣接したウェッジの右側面に電気的
に接続される。これは、暗に、各ウェッジの右側面も、
その右側に隣接するウェッジの左側面に電気的に接続さ
れることを意味する。このようにウェッジがその列内で
相互接続されることにより、非常に望ましい効果が生じ
る。すなわち、IC上にn個の多数の足があり、かつ列
内にn+1個のウェッジがある場合、ICの各足は、2
つの異なる位置において、2つの異なるウェッジと電気
的に接触する。これにより、ウェッジ・コネクタに強い
信頼度が備えられる。
1でもある)は、上述の技法を一般的に示すものであ
る。ウェッジが、ICの隣接した足の対向する面と相互
嵌合することに留意されたい。また、ICの足の外側面
と接触させる試みは行われておらず、その代わりに、ウ
ェッジが足の間を通ることに留意されたい。
とに、米国特許出願第08/143,005号に記載さ
れているようなウェッジ・コネクタでの経験から、それ
らの使用中に場合によっては問題が生じることが明らか
となった。要するに、コネクタのいくつかのウェッジ
は、過度に大きい力を使用してコネクタを適所に押し込
めなければ、ICの対応する足に電気的に接触しないこ
とがある。さらに、安全に除去することがより困難にな
る。このため、IC上に過度の機械応力が加わる心配が
生じるだけでなく、親指と人差し指を使ってきついソケ
ットからICを除去する際に起こるのとまったく同じプ
ロセスによって、ウェッジ・コネクタが偶然に損傷する
心配も生じる。把持の際にICが滑ると「デュアル・イ
ンライン・サム(親指)」が生じ、その足が親指内に押
し付けられて指を痛めることになる。(実際に、ウェッ
ジ・プローブを除去する仕事には、微細なバールに似た
簡単な摘出道具を用いることが好ましい。しかし、残念
ながら、必要な場合に常に入手できるとは限らない。)
ウェッジは、実際は鋭利でなく、0.0197インチ
(0.5mm)の中心間間隔の足を有する面実装部品の
場合、事故により皮膚を痛めないように、十分緊密に結
合されている。しかし、事故によりウェッジが変形する
可能性がある。これは、低倍率顕微鏡の下で精密な刃を
使用すれば、いつでもウェッジを容易に矯正できるの
で、致命的な結果になるほど問題ではない。
れる。1つは、ICの足間空間の不均一さ(ダム(da
m)・バールの除去プロセスの変動に起因する)であ
る。もう1つは、足間空間の変動との容易な適合を妨げ
る個々のウェッジの剛性である。その概念は、足間空間
が小さいと、貫入に要する力が大きくなり、すべてのウ
ェッジが接触する前に、ウェッジ・プローブの全長が完
全に貫入しない可能性がある。(ダム・バールを切断す
る際に隣接した足間に残る間隙と同じ大きさで、ICの
足の中心間間隔に変動があると考えられる。)
きされた足からはんだが剥がれるという、他の問題にも
遭遇した。このため、はんだ破片がウェッジの先端に集
積して、そのウェッジの2つの側面が短絡する可能性が
ある。このことは、ウェッジの2つの側面がICの2つ
の異なる足に関連しており、したがってウェッジの側面
が短絡すると、ウェッジ・コネクタをIC上に取り付け
た場合にそれらの足が短絡するので、望ましくない。
間間隙の変動によりよく適合し、その結果、ウェッジと
足の側面との間の接触を確実にするために必要な挿入力
が小さくなるように、ウェッジの圧縮性および側面間た
わみ性を増大させることが望ましい。また、ウェッジの
先端によるはんだ破片の堆積を除去することが望まし
い。さらに、圧縮性およびたわみ性を増大させ、はんだ
破片に対する防御策を施すことにより、ウェッジ・コネ
クタとICの初期整合が容易になり、かつそのような交
互嵌合が得られた場合、そのことが容易に認識できるこ
とが望ましい。
ッジ・コネクタとICの足との間の良好な接触が容易に
得られるウェッジ・プローブを提供することにある。本
発明の別の目的は、先細ウェッジ上の個別の2つの導体
間における、はんだ等による不用意な短絡を防止するこ
とのできるウェッジ・プローブを提供することにある。
の解決方法は、その内側材料層のウェッジの先細部分に
対応する部分の間に空気間隙を設けて、ウェッジを製造
することである。これにより、ウェッジがそれらの先細
領域にわたって圧縮しやすくなるだけでなく、側面間方
向において幾分曲がりやすくなる。正確な初期相互嵌合
を確実にする問題に対するこれと関連する解決方法は、
ウェッジの先端において導電表面の端部を傾斜させるこ
とである。これによりウェッジの断面が小さくなって、
ウェッジが「鋭利」になり、したがって空の足間空間に
係合しやすくなる。はんだ破片の堆積の問題の解決方法
は、ウェッジの中心コアに、ウェッジの先細端をわずか
に越えて延びる、例えば1万分の1インチだけ越えて延
びる絶縁材料の心材を設けることである。また、先細ウ
ェッジの導電側面を傾斜させると、端部が鋭利なため、
はんだを削り取り、剥がれたはんだ破片の堆積物を運ぶ
シェルフが少なくなるので、はんだ破片を排除する助け
となる。
る足の列3を有するIC4の上に辺2ごとに9つのウェ
ッジが着座したウェッジ・プローブ1の斜視図が示され
ている。IC4は、プリント基板5の上に取り付けられ
る。実際の経験では、IC上に辺ごとに8本の足を使用
することは考えられない(そのようなことは実際的では
ないが)。すなわち、25本またはそれ以上が適当であ
る。図面が見やすいように、列3ごとに8本の足、およ
び辺2ごとに9つのウェッジだけを図に示してある。ウ
ェッジの導電表面が上部のピン・ブロックにどのように
接続されるかに関するウェッジ・プローブの上部の詳
細、およびウェッジ自体を製造する正確な方法について
は、米国特許第08/143005号において十分に検
討されており、本願で繰り返す必要はない。
有する点を除いて、図1と同じ状況の端面図を示す。こ
うしたのは、端面図が複雑にならないように、足の列を
画面に向けて描かずにすませるためである。ウェッジま
たは先細フィンガ8が足9の間を通るところが図に明確
に示されている。ウェッジとICの足の間の接触の領域
は、足がICから出て折り曲がる位置と、それらが再び
曲がって基板5に当たる位置との間でほぼS字曲線10
となる。また、IC上にウェッジ・プローブを配置する
際に助けとなる傾斜エッジ11も示されている。
る。図2では、ウェッジ8の導電側面12は、はっきり
と識別できるように、実際よりもかなり厚く示されてい
た。また、絶縁材料13のソート部分が各ウェッジの底
部から下側に延びる点を除いて、ウェッジの内側部分の
詳細については、図4に示すものを優先して、示してい
ない。これは、図2にも示されている。また、導電表面
がウェッジの先端において傾斜していることにも留意さ
れたい。
延長片は、2つの目的を達成する。第1に、ウェッジの
最端部がウェッジまたは足の列に沿った方向において占
める距離が小さいので、ウェッジの先端が鋭利になる。
これは、足間間隙がウェッジの全厚さによって完全に貫
入される前に、予備相互嵌合を最初に確立するのを助け
る。また、各ウェッジの2つの導電側面がはんだ破片に
よって電気的に架橋するのを防ぐのに役立つ。絶縁の延
長片は、架橋を機械的に妨害するものであり、先端が傾
斜しているので、まず第1にICの足から剥がれるはん
だが少なく、また、とにかく、はんだがその上に堆積す
るシェルフが少ない。
0)の側面図が図4に示されている。ウェッジ14を参
照すると、ウェッジは、材料のサンドイッチ構造ででき
ていることに留意されたい。外側は、厚さ0.003イ
ンチのベリリウム銅の導電表面21および22である。
中心コア25は、厚さ0.002インチのポリイミドで
ある。導電表面21および22は、厚さ0.002イン
チの接着剤のそれぞれの層23および24によって中心
コア25に結合される。接着剤層23および24は、ウ
ェッジ14ないし20の全長にまで延びないことに留意
されたい。その代わり、それらは、先端に向かって途中
までしか進まず、したがって空気間隙26および27が
得られる。これにより、ICの隣接した足30と31の
対の間で圧縮された際に、ウェッジに対する弾性的な適
合性が増す。また、導電表面の先端28および29は、
すぼまって斜面をつくり出していること、また中心コア
は、適切な量だけ、例えば0.010インチだけ先端の
下に下がっていることに留意されたい。
示す。使用する材料の厚さ、必要な圧縮性の程度、およ
び考えられる他の要因によれば、1つの空気間隙で十分
である。すなわち、空気間隙27が不要であると考えた
場合、接着剤層24は、ウェッジの全長に延びる。同様
に、絶縁物25の中心コア層の両側に接着剤および絶縁
物の追加の層でできた非常に厚いウェッジが必要な場
合、そのような厚いウェッジに3つまたは4つの空気間
隙を設けて、対応する量の圧縮性を得ることができる。
さらに、これらの「余分な」空気間隙(図示せず)は、
「もとの」空気間隙(すなわち、26および27)が開
始する位置と異なるウェッジの長さに沿った位置におい
て開始する場合がある。
長さに沿って異なる位置において示されている。図示の
位置は、導電表面21および22の傾斜した先端28お
よび29の最端部を越えて数千分の1インチ内にあり、
足が約0.0197インチ(0.5mm)の中心間間隔
上にある場合、最大0.010インチの足間間隙を有す
る集積回路に関連する。
接した対の上に異なる高さで着座し、それらに貫入した
状態が示されている。ウェッジがICの足間間隙内にほ
ぼ貫入することによって、空気間隙26および27がす
り減るので、ウェッジ19および20が内側に弓状に曲
がる作用に留意されたい。足間間隙は、図4に示す例で
は、0.010インチであると仮定している。
は、劇的である。0.0197インチ(0.5mm)の
中心間間隔の足を有する144面実装部品用の改善され
ていない型のウェッジ・プローブでは、個々の集積回路
について実際の足間間隙の変動に応じて、取付けを行う
のに40ポンドもの力が必要となる。本願に記載したよ
うな改善されたウェッジ・プローブでは、同じIC上に
取り付ける場合、わずか10ポンドの力で済む。これ
は、集積回路の足ごとに3ないし4オンスの力から、足
ごとに約1ないし2オンスの力にまで減少することに相
当する。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。 [実施態様1]絶縁物と該絶縁物の両側に接着剤によって
固着された第1、第2の導電体を有して成る先細ウェッ
ジの列を集積回路デバイスの足間間隙に挿入、押圧し
て、前記導電体を介して試験装置を集積回路の足に電気
的に接続するためのウェッジ・プローブであって、前記
各先細ウェッジが、その先端部にかけて前記絶縁物と前
記第1、第2の導電体の少なくとも1つとの間に前記接
着剤の無い隙間部分を備えていることを特徴とするウェ
ッジ・プローブ。 [実施態様2]前記絶縁物が前記先細ウェッジの先端を越
えて延びることを特徴とする、実施態様1に記載のウェ
ッジ・プローブ。 [実施態様3]前記第1および第2の導電体表面が、前記
先細ウェッジの先端において傾斜して、たがね状先端を
形成することを特徴とする、実施態様1に記載のウェッ
ジ・プローブ。
とにより、ウェッジ・コネクタとICの足との間の良好
な接触を容易に得ることができる。また、先細ウェッジ
上の個別の2つの導体間における、はんだ等による不用
意な短絡を防止することができる。
込むことによってこれらの足にプローブを接触させる、
4列のウェッジまたは先細フィンガを有するウェッジ・
プローブの斜視図である。
に、ウェッジの列が2列しかない点を除いて、図1と同
じウェッジ・プローブによって探針される集積回路パッ
ケージの端面図である。
変化させて示した、改善されたウェッジの端面図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】絶縁物と該絶縁物の両側に固着された第
1、第2の導電体を有して成る先細ウェッジの列を集積
回路デバイスの足間間隙に挿入、押圧して、前記導電体
を介して試験装置を集積回路の足に電気的に接続するた
めのウェッジ・プローブであって、前記各先細ウェッジ
が、その先端部にかけて前記絶縁物と前記第1、第2の
導電体の少なくとも1つとの間に隙間部分を備えている
ことを特徴とするウェッジ・プローブ。
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