JPH11287846A - テスト・プローブ・アセンブリ - Google Patents

テスト・プローブ・アセンブリ

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JPH11287846A
JPH11287846A JP10349431A JP34943198A JPH11287846A JP H11287846 A JPH11287846 A JP H11287846A JP 10349431 A JP10349431 A JP 10349431A JP 34943198 A JP34943198 A JP 34943198A JP H11287846 A JPH11287846 A JP H11287846A
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JP
Japan
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probe assembly
test
test probe
electronic device
contact
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JP10349431A
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ボビー・ジェイ・セルフ
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support

Abstract

(57)【要約】 【課題】BGAあるいはPBGAの実装装置を、その性
能の妨げにならないようにテストする装置及び方法を提
供する 【解決手段】PBGAの基板PCB上の特殊設計が施さ
れたテスト・トレースと接触するテスト・プローブ・ア
センブリを利用する。テスト・プローブ・アセンブリの
接点は、PBGAの適正な設計を施された導電性トレー
スに結合する。テスト・プローブ・アセンブリのもう1
組の接点によって、テスト計測器類との相互接続が可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、電子試験
計測器に関するものであり、とりわけ、ボール・グリッ
ド・アレイ表面実装パッケージを電子測定装置に電気的
に接続するためのテスト・プローブ・アセンブリに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】表面実装技術の分野においてますます重
要性を増しているパッケージ設計が、ボール・グリッド
・アレイ(BGA)である。BGAは、標準的な精細ピ
ッチ表面実装及びピン・グリッド・アレイ技術に比べて
多くの利点をもたらす。これらの利点には、BGAが自
己センタリング式のため、配置問題が軽減され、損傷を
被るリードがないので、取扱いの問題が軽減され、占有
面積が低下し、相互接続密度が高くなるといったことが
ある。しかし、一旦回路に挿入するように形成される
と、また、実際に、回路にハンダ付けされると、BGA
実装装置を有効にテストすることができないので、BG
A技術には重要な欠点がある。後者の場合、その性能の
妨げにならないように、BGA装置をテストできること
が特に重要である。
【0003】電子試験計測器(例えば、オシロスコー
プ、論理解析器、エミュレータ)を用いて、電圧及び電
流波形を含む集積回路(IC)のさまざまな電気的様相
(アスペクト)が解析される。一般に、装填されたプリ
ント回路基板には、複数ICパッケージを含む、さまざ
まな電気コンポーネントがぎっしりと詰まっている。基
板上におけるコンポーネントの間隔が接近しているので
(すなわち、高「基板密度」)、ICをテスト計測器に
電気的に接続するのは困難な場合が多い。
【0004】BGAは、テストのためにアクセスする
「リード」がなく、BGAのボールが小さく、ボールが
アクセス不能のため、この問題をいっそう悪化させるだ
けである。BGA技術の修正版である、プラスチック・
ボール・グリッド・アレイ(PBGA)は、製造中のテ
ストに役立つように造られた。この技術の場合、IC
は、基板、一般には、BGAの下部層を形成するプリン
ト回路基板(PCB)に取り付けられる。PCBのトレ
ースは、ICと、テスト計測器に接続されるテスト・プ
ローブによってアクセスするのに十分な大きさのPCB
上のテスト・パッドとの間に接続される。しかし、PB
GA装置に最終機能テストが施された後、PBGAの外
側部分は剪断され、PBGAの周辺にはこれらのトレー
スのわずかな残留物だけしか残らない。大部分のPBG
Aは、この状態で顧客に対して出荷されるので、回路へ
の挿入前及びその後のテストは、重大な困難が伴うこと
になる。とりわけ、挿入されたPBGAをテストする
と、回路性能が大幅に修正され、疑わしいテスト結果が
生じることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、いっ
たん回路に挿入するように形成された、あるいは、回路
にハンダ付けされた、BGAあるいはPBGAの実装装
置を、その性能の妨げにならないように、テストする装
置及び方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】プリント回路基板(PC
B)の外側部分の剪断後、並びに、PCBに対するPB
GAの装填後における、プラスチック・ボール・グリッ
ド・アレイ(PBGA)装置のテストに関する問題の解
決法は、PBGAの基板PCB上の特殊設計が施された
テスト・トレースと接触するテスト・プローブ・アセン
ブリを利用することである。これで、こうしたテスト・
プローブを利用することによって、最も一般的な顧客に
対する出荷状態でPBGAをテストすることが可能にな
る。潜在的に性能を劣化させる可能性のある追加ハード
ウェアを最小限に抑えて、動作環境における作動中に、
PBGAの動作も観測することも可能になる。
【0007】テスト・プローブ・アセンブリの接点は、
PBGAの適正な設計を施された導電性トレースに結合
する。テスト・プローブ・アセンブリのもう1組の接点
によって、テスト計測器類との相互接続が可能になる。
こうして、回路性能に対する妨害が最小限に抑えられ
る。さらに、テスト・プローブは、必要に応じて、簡単
に取り外し、再び取り付けることが可能である。テスト
・プローブ・アセンブリをPBGAに機械的に取り付け
るために用いられる機構は、テスト・プローブ・アセン
ブリの残りの部分を除去する時、所定位置に残すことが
可能であり、従って、必要になるはずのテスト・プロー
ブ・アセンブリの交換が容易になる。
【0008】
【発明の実施の形態】下記の詳細な説明及び図面のいく
つかの図において、同様の構成要素は、同様の参照番号
で識別される。
【0009】図1は、典型的な実施態様である、プラス
チック・ボール・グリッド・アレイ(PBGA)であ
る、電子装置100の平面図である。電子装置100
は、この実施態様の場合、プリント回路基板(PCB)
である、基板105に取り付けられる集積回路のような
電子コンポーネント(不図示)から構成される。電子コ
ンポーネントの上に取り付けられ、基板105に固定さ
れたカバー110が、電子コンポーネントを損傷から保
護するのに役立つ。
【0010】図2は、図1の電子装置100、及びテス
ト・プローブ・アセンブリ250の側面図である。電子
装置100は、カバー110の下の基板105に取り付
けられた1つ以上の集積回路に接続される、本明細書で
は回路挿入接点215とも呼ばれる、ハンダ・ボール2
15を備えている。使用時、ハンダ・ボール215は、
一般に、他の電子コンポーネントを含むプリント回路基
板に結合される。テスト・プローブ・アセンブリ250
には、基板105のアライメント・ホール125に挿入
する、少なくとも1つのアライメント・ピン255が含
まれている。図1には、2つのアライメント・ホール1
25が示されており、従って、2つの一致するアライメ
ント・ピン255を必要とする。しかし、典型的な実施
態様は、特定の数のアライメント・ホール及びピンに制
限されることはなく、他のアライメント方式も可能であ
る。
【0011】図2の典型的な実施態様の場合、第1の接
点260は、電子装置100との接続時には、テスト・
ポイント120とも呼ばれる、テスト・トレース120
と電気的に接触する。図1には、多数のトレース120
も示されている。テスト・トレース120は、電子装置
100の基板105の表面上において、基板105の外
側エッジからエッジ幅の距離内206に製作される。エ
ッジ幅の距離206は、第1の接点260とテスト・ト
レース120との電気的接触を保証するのに十分な広さ
でなければならない。取り付け機構269は、テスト・
トレース120と第1の接点260との確実な電気的接
触を保証するのに十分な力を加えるために用いられる。
取り付け機構269には、電子装置100のカバー11
0に取り付けられた取り付けプレート270が含まれて
いる。取り付けプレート270を省略し、ネジ275を
直接カバー110に取り付けることも可能である。こう
した取り付けは、接着剤で接着することによって行うこ
とが可能である。ネジ275のシャフトは、テスト・プ
ローブ・アセンブリ250のベース280のホールに通
される。次に、ネジ275の端部にスペーサ285が挿
入され、ナット290が、ネジ275のネジ山にねじ込
まれる。テスト・トレース120と第1の接点260と
の確実な電気的接触を実現するために必要な力は、ネジ
275に対してナット290を締め付けることによって
得られる。ナット290によって、スペーサ285がベ
ース280に押しつけられ、この結果、さらに、第1の
接点260が加圧されて、テスト・トレース120と電
気的に接触することになる。もう1つの実施態様の場
合、スペーサ285は、除去され、ナット290が、ベ
ース280を押しつけることによって、スペーサ285
と同じ機能を果たす。
【0012】他のテスト・プローブ・アセンブリ250
は、必要に応じて、任意の回路の他の電子装置100に
取り付けることが可能である。テスト・プローブ・アセ
ンブリ250の回路に対する動作上の影響をさらに軽減
するため、電子装置100のテストが済むと、テスト・
プローブ・アセンブリ250を取り外すことが可能であ
る。代替技法では、取り付けプレートがカバー110及
びネジ275に対して結合されているので、取り付けプ
レート270及びネジ275を除いて、テスト・プロー
ブ・アセンブリ250の全てのコンポーネントを取り除
く。
【0013】この例の実施態様におけるベース280
は、第1の接点260と第2の接点265を相互接続す
る、本明細書では導体266とも呼ばれる導電性トレー
ス266を備えた、プリント回路基板である。電子装置
100のテストを実施するため、第2の接点265は、
テスト機械(不図示)に接続される。
【0014】別様であれば、図2のベース280の前方
エッジ近くと後方エッジ近くに配置されることになる、
2組の第1の接点と第2の接点265が、分かりやすく
するため省略されている。これらの接点を含めると、取
り付けプレート270、ネジ275、及び、スペーサ2
85が明瞭には見えなくなる。
【0015】図3は、図1の電子装置100及びテスト
・プローブ・アセンブリ250の側面図のもう1つの図
面である。別様であれば、図2のベース280の前方エ
ッジ近くと後方エッジ近くに配置されることになる、2
組の第1の接点と第2の接点265が、ここでも、分か
りやすくするために省略されている。図3にこれらの接
点を含めると、取り付けコネクタ368、ネジ275、
及び、スペーサ285が明瞭には見えなくなる。図3の
典型的な実施態様の場合、取り付けコネクタ368は、
電子装置100のカバー110に対してナットで結合さ
れるか、あるいは、別様に取り付けられる。ネジ275
が取り付けコネクタ368に挿入される。もう1つの実
施態様の場合、取り付けコネクタ368は、カバー11
0の一体部品とすることが可能である。ここでも、テス
ト・トレース120と第1の接点260との確実な電気
的接触を実現するために必要な力は、ネジ275に対し
てナット290を締め付けることによって得られる。ナ
ット290によって、スペーサ285がベース280に
押しつけられ、この結果、さらに、第1の接点260が
加圧されて、テスト・トレース120と電気的に接触す
ることになる。もう1つの実施態様の場合、スペーサ2
85は、除去され、ナット290が、ベース280を押
しつけることによって、スペーサ285と同じ機能を果
たす。
【0016】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【0017】(実施態様1)電子装置[100]を電子
試験計測器に電気的に接続するためのテスト・プローブ
・アセンブリであって、(a)ベース[280]と、
(b)前記ベース[280]に機械的に取り付けられた
第1の接点[260]であって、第2の側に回路挿入接
点[215]を備えた電子装置[100]の第1の側に
位置するテスト・ポイント[120]と電気的に接触す
るように配置された第1の接点[260]と、(c)前
記第1の接点[260]に電気的に接続され、電子試験
計測器に接続可能な前記第2の接点[265]と、
(d)前記ベース[280]が前記電子装置[100]
の上方で位置決めされ、前記電子装置[100]に向け
られる力が前記ベース[269]に加えられると、前記
ベース[280]を前記電子装置[100]に引き寄せ
ることによって、前記第1の接点[260]を前記テス
ト・ポイント[120]に押しつける取り付け機構[2
69]とを有するテスト・プローブ・アセンブリ。
【0018】(実施態様2)前記電子装置[100]
が、プラスチック・ボール・グリッド・アレイであるこ
とを特徴とする、実施態様1に記載のテスト・プローブ
・アセンブリ[250]。
【0019】(実施態様3)前記取り付け機構[26
9]に、前記電子装置[100]に結合可能であって、
前記ベース[280]のホールに通るネジ[275]
と、そのネジ山が前記ネジ[275]のネジ山と十分に
係合すると、前記ベース[280]に力を加えるナット
[290]とを有することを特徴とする、実施態様1に
記載のテスト・プローブ・アセンブリ[250]。
【0020】(実施態様4)前記電子装置[100]が
プラスチック・ボール・グリッド・アレイであることを
特徴とする、実施態様3に記載のテスト・プローブ・ア
センブリ[250]。
【0021】(実施態様5)前記取り付け機構[26
9]に、さらに、前記ネジ[275]が通るホールを備
え、前記ベース[280]と前記ナット[290]の間
に配置されるスペーサ[285]が含まれることを特徴
とする、実施態様3に記載のテスト・プローブ・アセン
ブリ[250]。
【0022】(実施態様6)前記電子装置[100]が
プラスチック・ボール・グリッド・アレイであることを
特徴とする、実施態様5に記載のテスト・プローブ・ア
センブリ[250]。
【0023】(実施態様7)前記取り付け機構[26
9]に、前記電子装置[100]に結合可能な取り付け
プレート[270]と、前記取り付けプレート[27
0]に結合されて、前記ベース[280]のホールに通
るネジ[275]と、そのネジ山が前記ネジ[275]
のネジ山に十分に係合すると、前記ベース[280]に
力を加えるナット[290]とが含まれることを特徴と
する、実施態様1に記載のテスト・プローブ・アセンブ
リ[250]。
【0024】(実施態様8)前記電子装置[100]が
プラスチック・ボール・グリッド・アレイであることを
特徴とする、実施態様7に記載のテスト・プローブ・ア
センブリ[250]。
【0025】(実施態様9)前記取り付け機構[26
9]に、さらに、前記ネジ[275]が通るホールを備
え、前記ベース[280]と前記ナット[290]の間
に配置されるスペーサ[285]が含まれることを特徴
とする、実施態様7に記載のテスト・プローブ・アセン
ブリ[250]。
【0026】(実施態様10)前記電子装置[100]
がプラスチック・ボール・グリッド・アレイであること
を特徴とする、実施態様9に記載のテスト・プローブ・
アセンブリ[250]。
【0027】(実施態様11)前記取り付け機構[26
9]に前記電子装置[100]に取り付けられた取り付
けコネクタ[368]に結合可能であって、前記ベース
[280]のホールに通る前記ネジ[275]と、その
ネジ山が前記ネジ[275]のネジ山に十分に係合する
と、前記ベース[280]に力を加えるナット[29
0]とが含まれることを特徴とする、実施態様1に記載
のテスト・プローブ・アセンブリ[250]。
【0028】(実施態様12)前記電子装置[100]
がプラスチック・ボール・グリッド・アレイであること
を特徴とする、実施態様11に記載のテスト・プローブ
・アセンブリ[250]。
【0029】(実施態様13)前記取り付け機構[26
9]に、さらに、前記ネジ[275]が通るホールを備
え、前記ベース[280]と前記ナット[290]の間
に配置されるスペーサ[285]が含まれることを特徴
とする、実施態様11に記載のテスト・プローブ・アセ
ンブリ[250]。
【0030】(実施態様14)前記電子装置[100]
がプラスチック・ボール・グリッド・アレイであること
を特徴とする、実施態様13に記載のテスト・プローブ
・アセンブリ[250]。
【0031】(実施態様15)前記取り付け機構[26
9]に前記電子装置[100]に一体化された取り付け
コネクタ[368]に結合可能であって、前記ベース
[280]のホールに通るネジ[275]と、そのネジ
山が前記ネジ[275]のネジ山に十分に係合すると、
前記ベース[280]に力を加えるナット[290]と
が含まれることを特徴とする、実施態様1に記載のテス
ト・プローブ・アセンブリ[250]。
【0032】(実施態様16)前記電子装置[100]
がプラスチック・ボール・グリッド・アレイであること
を特徴とする、実施態様15に記載のテスト・プローブ
・アセンブリ[250]。
【0033】(実施態様17)前記取り付け機構[26
9]に、さらに、前記ネジ[275]が通るホールを備
え、前記ベース[280]と前記ナット[290]の間
に配置されるスペーサ[285]が含まれることを特徴
とする、実施態様15に記載のテスト・プローブ・アセ
ンブリ[250]。
【0034】(実施態様18)前記電子装置[100]
がプラスチック・ボール・グリッド・アレイであること
を特徴とする、実施態様17に記載のテスト・プローブ
・・アセンブリ[250]。
【0035】
【発明の効果】従来のテスト・プローブと比べたテスト
・プローブ・アセンブリ250の主たる利点は、動作さ
せることを企図した回路において、電子装置100のテ
ストを実施することができるという点にある。従って、
テスト・プローブ・アセンブリ250は、有効な開発ツ
ールであり、動作の不十分な回路または機能しない回路
の障害探索が大幅に改善される。製作後、及び、回路挿
入前にも、こうした電子装置100のテストを簡単に実
施することが可能になる。もう1つの利点は、ハンダ付
けリード及び非ハンダ付けリードを必要とせずに、テス
ト・プローブ・アセンブリ250の電子装置100に対
する取り付け、及び、電子装置100からの取り外しが
可能になるという点である。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスチック・ボール・グリッド・アレイ(P
BGA)の平面図である。
【図2】分かりやすくするため、テスト・プローブ・ア
センブリの接点のいくつかを省略した、本発明によるP
BGA及びPBGAをテストするためのテスト・プロー
ブ・アセンブリに関する側面図である。
【図3】分かりやすくするため、テスト・プローブ・ア
センブリの接点のいくつかを省略した、本発明によるP
BGA及びPBGAをテストするためのテスト・プロー
ブ・アセンブリに関するもう1つの側面図である。
【符号の説明】
100:電子装置 105:基板 110:カバー 120:テスト・トレース 125:アライメント・ホール 215:ハンダ・ボール 250:テスト・プローブ・アセンブリ 260:第1の接点 265:第2の接点 266:導電性トレース 269:取り付け機構 270:取り付けプレート 275:ネジ 280:ベース 285:スペーサ 290:ナット 368:取り付けコネクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子装置を電子試験計測器に電気的に接続
    するためのテスト・プローブ・アセンブリであって、 (a)ベースと、 (b)前記ベースに機械的に取り付けられた第1の接点
    であって、第2の側に回路挿入接点を備えた電子装置の
    第1の側に位置するテスト・ポイントと電気的に接触す
    るように配置された第1の接点と、 (c)前記第1の接点に電気的に接続され、電子試験計
    測器に接続可能な前記第2の接点と、 (d)前記ベースが前記電子装置の上方で位置決めさ
    れ、前記電子装置に向けられる力が前記ベースに加えら
    れると、前記ベースを前記電子装置に引き寄せることに
    よって、前記第1の接点を前記テスト・ポイントに押し
    つける取り付け機構とを有するテスト・プローブ・アセ
    ンブリ。
JP10349431A 1997-12-19 1998-12-09 テスト・プローブ・アセンブリ Pending JPH11287846A (ja)

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US994,186 1997-12-19

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