MX2011001266A - Conector de dos piezas para casquillo adaptador de circuito integrado. - Google Patents

Abstract

Se describe un casquillo adaptador para probar o conectar un circuito integrado que tiene una plataforma para recibir un circuito integrado y se adapta para quedar sobre una pieza de equipo de prueba u otra tarjeta, la plataforma formada con una disposición de ranuras cada una ubica una porción del ensamble de conector de dos piezas. Cuando se asienta el circuito integrado en la plataforma, los ensambles de conector de dos piezas pivotan para hacer contacto entre una almohadilla de contacto de IC y la tarjeta para establecer o evaluar la transmisión de señales por el IC. La plataforma aloja un miembro tubular elástico que desvía el ensamble de conector en una posición desacoplada fuera de contacto con la tarjeta o el equipo de prueba. Cuando el IC se coloca en la plataforma, la desviación del miembro tubular elástico se supera y una conexión eléctrica se establece a través del ensamble de conector.

Description

CONECTOR DE DOS PIEZAS PARA CASQUILLO ADAPTADOR DE CIRCUITO INTEGRADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un casquillo adaptador que conecta eléctricamente un circuito integrado con una tarjeta de IC . Más particularmente, la presente invención se dirige a un casquillo adaptador, tal como aquellos utilizados para probar o conectar un circuito integrado, que incorpora una disposición de conectores de dos piezas que logran una conexión positiva entre un dispositivo bajo prueba (DUT) de IC y una tarjeta, tal como una tarjeta de carga de una pieza de equipo de prueba u otro accesorio.

Se han utilizado los dispositivos probadores de circuitos integrados por mucho tiempo en la industria de semiconductores para probar y evaluar la calidad de los chips de la línea de fabricación. La integración de señal es un aspecto crítico del diseño de chip y prueba. Para este fin, es deseable mantener la impedancia a través de una porción conductora de un contacto que interconecta el hilo de conexión del circuito integrado a su almohadilla de la tarjeta de carga correspondiente a un nivel deseado particular. La impedancia efectiva del diseño es una función de un número de factores. Éstos incluyen ancho y longitud de la trayectoria de conducción, material del cual se fabrica la estructura conductiva, espesor del material, etc.

Cuando se prueban las características eléctricas de un dispositivo semiconductor empacado o moldeado tal como un circuito integrado (IC) es común utilizar un casquillo adaptador de prueba especializado que asegura y conecta el IC al equipo que evalúa su rendimiento, es decir, una tarjeta de carga. Muchos casquillos adaptadores de prueba diferentes se han visualizado para conectar rápida y temporalmente hilos de conexión de circuito integrado de un chip que se probará en una tarjeta de carga de un probador. Aparatos de prueba automatizados en particular utilizan un número de casquillos adaptadores. Las disposiciones típicas de casquillos adaptadores utilizan fuerza para poner un contacto colocado entre un hilo de conexión del IC y la tarjeta de carga para deformar una puhta de prueba del contacto y acoplar una almohadilla en la tarjeta de carga. Tal configuración proporciona una conexión positiva entre las patas o almohadillas de contacto del DUT y los hilos de conexión correspondientes de un aparato de prueba. Ejemplos de este tipo de conexión pueden encontrarse, por ejemplo, en la Patente Estadounidense No. 6,409,521 para Rathburn, y la Patente Estadounidense No. 7,737,708 para Sherry, de la cual las enseñanzas y contenidos de ambas se incorporan en la presente para referencia.

Si es para probar circuitos integrados o para montar tales circuitos en una tarjeta, se necesitan conectores tipo caequillo adaptador adecuados. Factores tales como el costo, que tiene un perfil bajo y reducir la trayectoria de señal eléctrica llevan a la industria a buscar constantemente mejorar sobre los casquillos adaptadores de la técnica anterior. La presente invención logra una solución de bajo costo, de bajo perfil con una trayectoria eléctrica reducida y es una mejora sobre la técnica anterior.

La presente invención es un casquillo adaptador para un circuito integrado que tiene una serie de almohadillas de contacto u otros sitios de conexión eléctrica dispuestos linealmente de preferencia a lo largo de por lo menos un borde periférico, el casquillo adaptador incluye una plataforma que soporte el IC y aloja una pluralidad de conectores que cuando se acoplan con las almohadillas de contacto del ' circuito integrado completan una conexión eléctrica entre las almohadillas de contacto y los contactos del accesorio asociado bajo la plataforma. La plataforma del casquillo adaptador puede ser una pluralidad de ranuras generalmente paralelas para alinear y recibir una pluralidad correspondiente de contactos eléctricos, uno en cada ranura. Cada trayectoria de contacto eléctrico se forma de una conexión de dos piezas que coopera para formar una conexión eléctrica entre la almohadilla de contacto y el contacto del accesorio. Las dos piezas del contacto cooperan para formar juntas una conexión eléctrica confiable no deformable entre el IC y la tarjeta.

El ensamble de conector de dos piezas se dispone para pivotar en una posición acoplada sin deformación de los elementos. La deformación se evita ventajosamente debido a que los componentes que se deforman pueden perder su elasticidad y conlleva a un contacto disminuido o falla del caequillo adaptador con ciclos de vida repetidos. En la presente invención, una primera pieza de los contactos se denomina como "montaje" y tiene superficies generalmente planas, superiores e inferiores paralelas y una superficie lateral formada con una cavidad redonda en forma de bulbo que tiene una orientación ligeramente inclinada hacia arriba. La cavidad redonda sustancialmente es semi-circular con una boca que se extiende ligeramente que acomoda un espacio favorable de un brazo de balancín descrito en lo siguiente. La cavidad redonda hace transición a lo largo de una sección superior hacia la superficie superior plana con proyección tipo dedo curvada, y además, hace transición hacia su sección inferior para definir un miembro de reborde que se inclina hacia arriba lejos de la superficie inferior. El miembro de reborde tiene un borde inferior curvado que sigue aproximadamente su borde superior curvado que define la cavidad, y el borde superior y el borde inferior terminan en un borde delantero que se orienta hacia delante.

El montaje se fija en la plataforma para permanecer inmóvil, y de preferencia incluye una precarga de compresión de la plataforma por encima de la superficie superior para integrar el montaje ligeramente bajo la tarjeta de carga. El montaje funciona para recibir y actuar como un fulcro para un pivote de un segundo miembro, es decir, el enlace. El enlace se forma con una superficie superior arqueada que actúa como un punto de contacto para su conexión con una almohadilla de contacto asociada (o pata) del IC. La superficie superior arqueada tiene una curvatura que mantiene un contacto liso, de rodadura con la almohadilla de contacto de IC cuando la superficie superior curvada gira a través de su posición en espera iniciada a través de su posición acoplada. Un brazo de balancín que se proyecta lateralmente hacia fuera y lejos de la superficie superior arqueada del enlace que tiene una porción de cuello que conlleva a una punta tipo bombilla. Las puntas tipo bombilla del brazo de balancín se dimensiona para acoplarse con la cavidad del montaje y proporciona un movimiento pivotante del enlace. Es decir, la punta tipo bombilla del enlace cuando se asienta en la cavidad del montaje, puede girar sobre el extremo de la punta tipo bombilla cuando el cuello del brazo de balancín oscila entre las superficies que definen la boca de la cavidad, es decir, entre una posición en espera o desacoplada donde el enlace no se encuentra en contacto con el IC y por debajo del dispositivo de prueba, y en una posición acoplada donde el enlace se encuentra firmemente en contacto con el montaje y el circuito se completa.

Un miembro elástico tubular se coloca detrás y debajo del miembro de enlace para desviar el miembro de enlace hacia la posición en espera o desacoplada cuando no se encuentra presente ningún IC. El miembro elástico tubular se captura en la plataforma entre el enlace y una superficie de soporte en forma de almeja, y puede formarse de un elastómero. Cuando un IC se pone en contacto con el casquillo adaptador de prueba, la almohadilla de contacto del IC empuja la superficie superior arqueada del enlace hacia abajo contra la desviación del miembro tubular elástico. El miembro tubular elástico, sin embargo, aún aplica una fuerza lateral que mantiene el brazo oscilante del enlace en contacto con la superficie del montaje que define la cavidad. Cuando la fuerza del movimiento descendente del chip de IC supera la desviación del miembro elástico, el enlace girará sobre el montaje y el acoplamiento del brazo de balancín en la cavidad establecerá de manera forzada la fuerza lateral del miembro elástico tubular. El montaje tiene una superficie inferior que se acopla con el contacto eléctrico de la tarjeta de carga u otro accesorio, y el enlace se encuentra firmemente en contacto con la almohadilla de contacto del IC. De este modo, la interconexión del brazo de balancín con el casquillo adaptador de montaje completa el circuito entre el DUT de IC y el accesorio asociado. Éstas y muchas otras características de la presente invención se entenderán mejor por referencia a las siguientes descripciones y figuras. Sin embargo, se entenderá que aunque el mejor modo de la invención se ha descrito y mostrado, la invención no se limita a ningún dibujo o descripción particular. De hecho, se entiende que puedan existir muchas variaciones de la presente invención que puedan apreciarse fácilmente por una persona con experiencia en la técnica y la invención abarca todas las variaciones y modificaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en perspectiva elevada de una modalidad del casquillo adaptador de prueba de la presente invención; la FIGURA 2 es una vista en corte elevada ampliada de una porción de un casquillo adaptador de prueba que ilustra la estructura del conector; la FIGURA 3 es una vista en corte transversal ampliada del enlace y montaje en la posición acoplada; y la FIGURA 4 es una vista en perspectiva ampliada del contacto entre el circuito integrado y el enlace del conector .

La descripción siguiente se presenta en el ambiente de una tarjeta de prueba y un IC de prueba. Sin embargo, se entenderá que la invención no se limita a la aplicación, y que otros usos del casquillo adaptador se anticipan y contemplan por la invención. De este modo, no deben implicarse limitaciones por el uso de términos tales como "casquillo adaptador de prueba" o "tarjeta de prueba". De hecho, la invención puede utilizarse para cualquiera y todas las aplicaciones para las cuales sea apropiada.

La Figura 1 muestra un casquillo adaptador 10 de prueba del tipo que representa la presente invención que tiene una estructura de pared generalmente cuadrada que define un espacio abierto para recibir un componente 16 de circuito integrado. Como se muestra más espec ficamente en la Figura 2, el casquillo adaptador 10 de prueba tiene una plataforma 12 que recibe el circuito integrado 16 en la misma. El casquillo adaptador 10 se muestra en una almohadilla 18 que representa una pieza de equipo de prueba que puede recibir señales eléctricas del IC 16 y evalúa la calidad, resistencia y otras características de la señal. El propósito del casquillo adaptador 10 de prueba es pasar de manera eléctrica las señales de la almohadilla 20 de contacto del IC 16 al equipo 18 de prueba mediante un ensamble 22 de conector. El ensamble 22 de conector pivota entre una posición en espera o desacoplada donde no se encuentra presente ningún IC, y una posición acoplada (Figura 3), donde la posición acoplada corresponde con el circuito eléctrico completo entre el IC y el equipo de prueba a través del conector 22. La plataforma 12 tiene una pluralidad de ranuras 24 que permiten que una porción del conector 22 surja de una superficie superior. Como se explica en lo siguiente, cuando el IC 16 se coloca en la plataforma 12, las almohadillas 20 del IC 16 hacen contacto cada una con una porción de los conectores 22 que se proyectan a través de las ranuras 24, y provocan que los conectores 22 pivoten hacia la posición acoplada. De esta manera, el contacto eléctrico se establece de manera confiable y de manera automática cuando el IC se coloca en la plataforma 12 del casquillo adaptador de prueba.

La Figura 3 represente la condición del conector 22 después de que el IC 16 se ha colocado en la plataforma. El conector 22 que establece una conexión eléctrica es un ensamble de dos piezas que tiene un miembro 26 de enlace y un elemento 28 de montaje. Un miembro 30 tubular elástico se aloja en la plataforma 12, y sirve para desviar el conector 22 en la posición desacoplada. El montaje 28 se retiene en la plataforma 12 e incluye una superficie 32 superior generalmente plana y una superficie 34 inferior generalmente plana. En una modalidad preferida, la plataforma 12 se dimensiona para comprimir el montaje 28 ligeramente para que se extienda hacia y ligeramente se integre en la superficie 18 de contacto del equipo de prueba. Entre las superficies inferior y superior se encuentra una cavidad 36 que se abre lateralmente que tiene una orientación inclinada ligeramente hacia arriba. La cavidad 36 sustancialmente es circular hasta una boca 38, la cual entonces se ensancha gradualmente hacia el enlace 26, y la cavidad se dimensiona aproximadamente para retener una porción del miembro de enlace en la misma. El borde superior de la boca 38 hace transición hacia la superficie 32 superior a través de una proyección 40 tipo dedo curvado. Similarmente, el borde inferior de la boca 38 hace transición hacia la superficie 34 inferior a través del miembro 42 de reborde proyectado. El miembro 42 de reborde tiene un borde inferior que se curva hacia arriba hacia un borde 44 frontal .

El enlace 26 tiene tres componentes principales. El primer componente es una superficie 46 de contacto arqueada a lo largo del borde superior que se conforma para permitir el contacto rodante con el IC anterior conforme el IC aplica una fuerza descendente en el enlace 26, provocando que el enlace 26 pivote sobre el montaje 28. El segundo componente del enlace 26 es un brazo 48 de balancín que tiene una porción 51 de cuello que termina en una punta 50 distante en forma de bombilla. La cavidad 36 del montaje 28 y la punta distante en forma de bombilla del brazo 48 de balancín se dimensionan de manera complementaria para permitir un pivote ligero del brazo de balancín dentro de la cavidad del montaje en una forma controlada sin tambaleo indebido. El miembro 30 tubular es elástico y desvía la superficie arqueada en dirección de las manecillas del reloj (hacia arriba) para proyectarse a través de la ranura 24 de la plataforma 12. Con el enlace girado en la posición, un miembro 52 de extremidad se hace girar fuera de contacto con el equipo 18 de prueba. Ésta es la posición desacoplada (no mostrada) o posición en espera cuando el ensamble de conexión se encuentra listo para la presencia del chip de IC .

Como se ve en la Figura 3, cuando el IC 16 se pone en contacto con la plataforma 12, la superficie 17 inferior del IC 16 hace contacto con la superficie 46 arqueada proyectada del enlace 26 y empuja el enlace hacia abajo contra la desviación del miembro 30 tubular elástico. Esta fuerza descendente pone el IC girar el enlace en dirección a las manecillas del reloj contra la desviación del miembro 30 elástico, ya que el enlace 26 pivota sobre el montaje mediante el brazo 48 de balancín. Esta rotación del enlace 26 continúa hasta que el miembro 52 de extremidad hace un contacto sólido con el equipo 18 de prueba. Además, la fuerza descendente sólo incrementa la presión aplicada por el brazo 48 de balancín en la cavidad 36 del montaje 28 para reforzar la conflabilidad del contacto. Ésta es la posición acoplada, ya que existe una trayectoria de flujo directo entre la almohadilla 20 de contacto del IC, a través de la superficie 48 de contacto arqueada del enlace 26 y a través del brazo 48 de balancín al montaje 28, el cual se integra y se fija en un hilo de conexión (no mostrado) del equipo 18 de prueba/tarjeta de carga. La trayectoria de flujo se establece, las señales entonces pueden procesarse por el equipo de prueba del IC en el forma convencional. Debe observarse que no existe ninguna deformación de ningún componente del ensamble de conector, y por lo tanto ninguna parte del ensamble de conector puede perder su elasticidad y tener disminuida la presión de contacto con el tiempo.

La presente invención soluciona directamente las preocupaciones de la técnica anterior, y proporciona un caequillo adaptador de prueba de IC con un comportamiento de redirección marginal en el cual la inductancia baja repetible y la resistencia de contacto se mantienen de manera confiable. Las pruebas realizadas en el casquillo adaptador produjeron un porcentaje de producción de primer paso de 93.3% y una producción final de 95.3%, en comparación con 87% y 94%, respectivamente de casquillos adaptadores comparables. La distancia del dispositivo a la tarjeta en una modalidad preferida es menos de 0.5 mm, y la trayectoria de señal se midió para ser aproximadamente 0.654 mm.

Se entenderá que esta descripción sólo es ilustrativa, y que, además, se entenderá que cambios pueden hacerse en los detalles, particularmente en las cuestiones de tamaño, forma, material y disposición de las partes sin exceder el alcance de la invención. Por consiguiente, el alcance de la invención es como se define en el lenguaje de las reivindicaciones anexas, y no se limita en ninguna forma por las descripciones y los dibujos antes mencionados.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un casquillo adaptador para acoplar de manera eléctrica un circuito integrado (IC) a una tarjeta de manera que una señal pueda transmitirse a la misma, caracterizado porque comprende : una plataforma para recibir un circuito integrado en la misma; un miembro tubular elástico alargado alojado en la plataforma; y un pluralidad de ensambles de conector de dos piezas, cada ensamble de conector comprende un montaje y un enlace asociado que puede pivotar sobre el montaje, cada ensamble de conector tiene primera y segunda posiciones, la primera posición comprende una posición acoplada en donde un contacto eléctrico se establece entre el circuito integrado y la tarjeta, y una posición en espera donde el enlace no establece un contacto eléctrico entre el circuito integrado y la tarjeta; en donde los montajes se retienen en la plataforma y comprenden una cavidad curvada en un lado lateral opuesto a un miembro de enlace asociado; y en donde el miembro de enlace asociado tiene una superficie de contacto arqueada en un lado superior adaptado para el contacto de rodadura con el circuito integrado, un brazo de balancín lateralmente desplazado con una punta en forma de bombilla asentada en la cavidad curvada del montaje, el enlace puede pivotar verticalmente sobre la punta de bombilla, y un miembro de extremidad que se inclina descendentemente en donde el miembro tubular elástico alargado desvía los ensambles de conector en la posición en espera; y en donde el contacto entre el circuito integrado y la plataforma pivotan los ensambles de conector de la posición en espera a la posición acoplada.

2. El casquillo adaptador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trayectoria de señal entre el circuito integrado y la tarjeta es de aproximadamente 0.65 mm.

3. El casquillo adaptador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una distancia entre el IC y la tarjeta es de 0.5 mm.

4. El casquillo adaptador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ensamble de conector no experimenta ninguna deformación entre la posición acoplada y la posición desacoplada.

5. El casquillo adaptador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de enlace se dispone entre el miembro tubular elástico y el montaje.

6. El casquillo adaptador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la plataforma incluye una disposición de ranuras alineadas con una serie de almohadillas de contacto en el IC, y en donde cada uno de los enlaces se proyecta fuera de una de las disposiciones de ranuras .