JPH06265576A - 拡張自在ダイアフラム検査モジュールとコネクタ - Google Patents

拡張自在ダイアフラム検査モジュールとコネクタ

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JPH06265576A
JPH06265576A JP6006642A JP664294A JPH06265576A JP H06265576 A JPH06265576 A JP H06265576A JP 6006642 A JP6006642 A JP 6006642A JP 664294 A JP664294 A JP 664294A JP H06265576 A JPH06265576 A JP H06265576A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 実装印刷回路基板に対し、迅速且つ信頼性の
高い検査を実施できる検査モジュールとその取付用固定
具を廉価に提供する。 【構成】 各モジュール１０は、パッケージ１９上の対
応する電気リード線１９ａと電気的に接触する検査プロ
ーブ２０の列を有し、中実体の金属検査プローブ２０
は、これと、外部の回路検査分析器からプローブ２０へ
電気検査信号を伝送する屈曲自在な印刷回路基板１４と
の間で電気的接続が達成されるように、ハウジング１２
内に取り付けられる。薄い膨曲自在の弾性ダイアフラム
１６が、パッケージのリード線１９ａに押し付けられて
いる検査プローブ２０からの軸方向圧力に応答して、ハ
ウジングから離れて弾性的に移動可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の説明】本出願は、1992年１月27日に出願さ
れた米国特許出願番号07/827,023の出願の一部継続出願
であって、その内容は参照としてここに組み入れられ
る。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、印刷回路基板上に取り
付けられる回路素子の検査に関し、特に、検査プローブ
にばね圧力を加えるために弾性ダイアフラムを使用し
て、実装された印刷回路基板上に取り付けられるプラス
チックリーデッドチップキャリヤー(PLCC)パッケージの
ような集積回路パッケージの検査を行なうものである。
【０００３】
【従来の技術】回路基板検査システムは、回路基板上の
各検査点間の電気的機能性と連続性を確認することによ
り、多数の印刷回路基板を検査するのに使用される。連
続性が有るか無いかは、印刷回路基板上の個別の検査点
を電気的に接触させる為に、検査プローブの配列を有す
る検査固定具を使用して一般に検出される。検査システ
ムは、検査プローブの配列を回路基板上の検査点に接触
させる方式によって異なる。実装された回路基板を検査
する１つの検査システムは、ばねプローブと回路基板検
査点間に圧力を加えるために真空作動検査固定具内のプ
ローブプレート上に取り付けられるばね押圧式検査プロ
ーブを備える。またその検査システムは、連続性を検知
し且つ検査結果を提供する為に電気的検査信号を選定さ
れた接点に加えるコンピュータ制御の検出システムを一
般に具備する検査分析器も備える。従来の検査システム
の例は、ロングらに付与された米国特許第4,138,186 号
の明細書に記載されている。
【０００４】実装された印刷回路基板には、集積回路パ
ッケージの配列を備えた各種の電気構成素子が通常詰め
込まれている。これらのパッケージは一般的に、ハウジ
ングから延びる複数の細い平行した電気リード線を有す
る絶縁されたハウジング内に実装された集積回路を備え
る。集積回路パッケージからのリード線は、パッケージ
の検査を困難にする各種形状に曲げられることがある。
例えば、「Ｊ形リード線」又は「鴎翼形」のリード線形
状を有する集積回路が一般的である。また基板のスペー
スを節減する為に、多数のこれらの集積回路パッケージ
を互いに近接させて取り付けるのが一般的である。多く
の集積回路パッケージが１つの実装された回路基板上に
詰め込まれるならば、検査ユニット上のばねプローブ
と、その回路パッケージ上のリード線又はそのパッケー
ジに隣接する他の回路素子との間で電気的接触をする余
地は、集積回路の回りに殆ど無いのが通常である。
【０００５】半導体チップは各種のパッケージとして製
造されることが多い。パッケージの１つの形式は、パッ
ケージの対向する側に沿って延びる２つのセットの離隔
したリード線を有するデュアルインライン(DIP) パッケ
ージである。パッケージ化の第２の方法は、回路基板上
に電子的機能素子を一層密度高く実装できる表面実装技
術を使用する。表面実装の１つの一般的な形態は、所謂
プラスチックリーデッドチップキャリヤー(PLCC)パッケ
ージである。概して言えば、PLCCパッケージは、方形の
ハウジングの総ての４側面に沿って、又は少なくともそ
の対向する２側面に沿って離隔する多数のリード線を必
要とする、記憶装置とマイクロプロセッサとの集積回路
チップを収納する。それらのチップサイズは小さく、且
つリード線の数が多いので、実装された印刷回路基板上
に取り付けられた、近接して隔てられたPLCCデバイスの
多重配列を検査することが難しい。リード線の形状も、
PLCC機器の検査を困難にしている。幾つかの集積回路パ
ッケージ、例えば鴎翼形リード線を有するパッケージに
おけるリード線の形状は、リード線と検査ユニットの検
査プローブとの間の接触を妨げる。ハンダ接触部は外部
圧力に影響され易いので、ばね押圧式検査プローブとの
接触は、ハンダ接触部の破損を防止する為に避ける必要
がある。
【０００６】そのような集積回路パッケージを検査する
転移モジュールは、ヴァン ローンらに付与された米国
特許第5,049,813 号（以下'813特許と呼ぶ）の明細書に
記載され、その内容は参照としてここに組み入れられ
る。'813特許の発明は、実装された回路基板上の集積回
路パッケージ上に取り付けられる転移モジュールを示し
ている。転移モジュールは、回路パッケージに隣接する
リード線の対応する列と接触する離隔した接点の列を備
える。一実施例において、モジュールの上端にある検査
パッドの配列は、回路連続性検査分析器の個別検査プロ
ーブにより接触される。回路パッケージに付属するリー
ド線とモジュール上の対応する接点との間の電気的接触
は、回路パッケージと印刷回路基板上の回路素子との間
の電気的接続の確認に使用する為に検査プローブへ転移
される。
【０００７】'813特許の発明の一実施例においては、検
査ハウジング上の接点は、集積回路パッケージ上の対応
するリード線と独立した離脱可能なばねが押圧接触する
ように配置される。他の実施例では、モジュールは、各
接点が屈曲自在のプラスチック裏当てシート上の薄い金
属膜から構成されるように「屈曲性回路」から製造さ
れ、そこにおいて、接点は、モジュールの側縁に沿うば
ね状接点フィンガーの列を生成する記憶装置を有する。
検査モジュールの他の形態として、ばねプローブ即ち屈
曲性回路フィンガーは、ICパッケージ上のリード線に隣
接する印刷回路基板上の対応する検査点即ち検査パッド
を接触するように配置してもよい。
【０００８】回路基板と集積回路の技術が進歩するにつ
れて、回路構成素子は一層近接した状態で隔てられる。
そのような回路用の検査点とプローブは一層近接して離
間しなければならないので、製作が一層難しく且つ高価
となる、プローブ及びばねのようなプローブ構成部分の
小形化が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上により、互いに近
接させたリード線を有し、且つ基板上に互いに近接して
取り付けられる多数の集積回路パッケージを備える実装
された印刷回路基板を検査する手段を提供する必要があ
る。その検査システムは、極めて正確で且つ信頼性のあ
る検査測定結果を提供しながら、その近接した間隔に適
応可能でなければならない。そのような検査システムの
必要性は、検査が特に難しいPLCC機器などの表面実装パ
ッケージが益々使用される為に非常に重要である。特に
PLCC機器は、従来の検査ヘッドでは検査が難しいことが
ある。と言うのは、PLCC機器が回路基板に関して正方形
にした位置から歪みやすいからであり、又はICパッケー
ジ上のリード線と検査ユニット間の圧力接触を避ける必
要があるからである。また、検査システムが検査中に過
度の時間的遅延を生じることなく、且つ種々の基板上の
各種のパターンに取り付けられる多くの集積回路パッケ
ージを有するシステム回路基板へ容易に適応可能である
ようにする必要がある。加えて検査システムは、製造費
用が妥当に安く、且つ使用中の信頼性が高くなければな
らない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】手短かに言えば、本発明
の一実施例は、外部の電子式検査分析器により回路を確
認するために、実装された印刷回路基板上に取り付けら
れた電気回路素子の中で集積回路パッケージ上の隔てら
れたリード線の配列を接触させる検査モジュールを提供
する。検査モジュールは、集積回路パッケージのリード
線のパターンに対応するパターンにおいてプローブを支
持するように、ハウジング内の各内腔のを通してそれぞ
れが延びる複数の延びた且つ離隔した検査プローブを有
する硬質のプローブハウジングを備える。支持された各
検査プローブの第１の端部は、集積回路パッケージ上の
対応するリード線と接触整合される。支持された各検査
プローブの対向する第２の端部は、集積回路パッケージ
から離れるように面する。屈曲自在の弾性ダイアフラム
は、集積回路と対向するプローブハウジングの上端と常
時接触するように、プローブハウジングの上端に取り付
けられる。それによりダイアフラムは、移動する検査プ
ローブの第２の端部と接触するので、検査モジュールが
集積回路上に取り付けられるときに、検査プローブの第
２の端部からの軸方向の圧力接触に応答して、ハウジン
グから離れてダイアフラムが弾性的に移動自在であるよ
うにしている。検査モジュールは、集積回路パッケージ
に隣接する個別のリード線とモジュール上の対応する検
査プローブとの間の接触が、検査モジュール上の対応す
る端子から外部の電子式検査分析器へ電気的に転移され
るように、検査プローブを検査モジュール上の対応する
端子へ電気的に接続させる手段とから更に構成される。
【００１１】好ましい実施例において、検査モジュール
は、各内腔において導電性バレルを有する。検査プロー
ブは、このバレルと滑動接触する中実体の金属ピンであ
る。端子は、対応する検査プローブと連通する回路トレ
ースを有する、プローブハウジングの上端に接着される
屈曲性回路から構成される。屈曲性回路上の回路トレー
スは、検査信号を外部の回路検査器へ伝達するために、
プローブから離れてプローブハウジングの周辺領域中へ
延びる。
【００１２】一実施例において、硬質のハウジングカバ
ーは、ダイアフラムの第２の面に対して取り付けられ
る。そのカバーは検査プローブ上に中空部を有する。ま
たカバーは、ダイアフラムがハウジングから離れて弾性
的に移動するときに中空部の中へ移動するようにダイア
フラムを保持する。
【００１３】本発明は、高密度検査モジュールを提供す
るものであり、モジュールへ加えられる制御された弾性
圧、高密度モジュール、及び複雑なばね接点又は内部配
線を不要とする接点により、検査信号が、検査プローブ
と基板上の回路間のモジュールを通して完全に転移され
る。
【００１４】本発明のこれらの態様又は他の態様は、以
下の詳細な説明及び添付図面を参照すれば十分に理解さ
れる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の原理に従う転移モジュール
10を図示する断面図である。図２は、転移モジュールの
平面図である。転移モジュール10（検査モジュールとも
呼ぶ）は、平坦な上面13及びこれと平行する下面15を有
するハウジング12と、ハウジング12の上面13に載せられ
る薄い平坦な屈曲性回路14と、この屈曲性回路14に載せ
られ且つ張設状態で保持される薄い屈曲自在な弾性ダイ
アフラム16と、ダイアフラム16の上のハウジングの上端
へ取り付けられるカバー18と、ハウジング12により支持
され且つ張架可能な前記ダイアフラム16へ向けて移動自
在な複数の検査プローブ20とから構成される。このプロ
ーブ20は、ハウジング12の下面15の下に通常突き出る。
ハウジング12は、G-10ガラス繊維のような強固な硬質の
電気的に絶縁された材料から成る中実の単一体である。
転移モジュールの使用中、ハウジング12は、印刷回路基
板21上に保持される集積回路パッケージ19の上面に取り
付けられる。この回路基板21は、回路基板上の電気構成
素子間に電気信号を導通する電気回路トレースと共に、
抵抗器、コンデンサ、誘導器及び集積回路などの各種電
気構成素子を取り付ける。基板上の回路も、以下に述べ
るように回路の連続性の検査に使用する検査プローブと
接触する検査点を削減できる。
【００１６】検査される集積回路パッケージ19上の回路
は、プラスチックリーデッドチップキャリヤー(PLCC)パ
ッケージにパッケージ化できる。上述したように、PLCC
パッケージは、方形のハウジング12の総ての４側面に沿
って、又は少なくともその対向する２側面に沿って離隔
しているリード線19ａを有する。代わりに集積回路パッ
ケージ19は、例えば、デュアルインライン(DIP) 形、Ｊ
形リード線形又は鴎翼形パッケージでもよい。リード線
19ａの列は、一例として図２の集積回路パッケージ19の
片側に沿うものが示される。
【００１７】ハウジング12は、その両側への開口のため
に、ハウジング12の奥行きの端から端まで孔明けされた
複数の個別の内腔23を有する。内腔23は、検査される集
積回路パッケージ19上のリード線の固定配線パッケージ
に対応する固定パターンで孔明けされる。図１及び２に
図示されるように、内腔23のこのパターンは、ハウジン
グの長さと幅に沿う正方形パターンでの均一な間隔から
なる孔の列で孔明けされる。
【００１８】個別の導電性バレル22（鳩目とも呼ばれ
る）は、各内腔23に圧入される。個別の検査プローブ20
は、各バレル22に滑動可能に取り付けられる。検査プロ
ーブ20は、その対応するバレル22内を自由に且つ重力に
より軸方向に移動自在である。また検査プローブ20は、
バレル22内で電気的接触滑動をするようにバレル22の内
面に沿って滑動する。
【００１９】検査プローブ20は、一端に鋭い先端を有
し、他端に半球形頭部を有する。検査プローブ20は、好
ましくは中実の金属ピンである。検査プローブ20の下端
は、通常ハウジング12の下面15から離れて突き出るよう
にバレル内に取り付けられる。各プローブ20の先端は、
検査を受ける集積回路パッゲージ19の上回路へ向けて延
び、一方プローブ20の半球形頭部はハウジング12の上面
に突出している。（判り易くする為に、数が数百となる
ことがある検査プローブ20の数個だけが、図１に示され
る。同様に判り易くする為に、転移モジュール10の構成
部分及びプローブ20はサイズが誇張され、且つ相対サイ
ズが不釣り合いに示されている。）
【００２０】屈曲性回路14（屈曲自在な印刷回路基板と
も呼ばれる）は、ハウジング12の上面13に積層される。
屈曲性回路14は、一般に膜に接着された銅から成る導電
性回路トレースのパターンを支持する電気絶縁材料の薄
い屈曲自在な膜シートから構成される。各バレル22は、
回路トレースを貫通する外部フランジを有し、そのフラ
ンジを回路トレースに着座させて電気的接続を形成す
る。屈曲性回路14は、バレル22からの電気信号を外部電
子式検査器（図示せず）へ伝達する導電性の経路即ちト
レースを備える。
【００２１】屈曲性回路14の好ましいシート材料は、マ
イラーのような薄い自己支持性の熱可塑性フィルムであ
る。一実施例においては、マイラーの多層と銅回路トレ
ースを互いに接着して多層の屈曲性回路14を形成でき
る。その屈曲性回路14は、プラスチックシートをハウジ
ング12へ接着する適切な接着剤又は他の手段により、ハ
ウジング12の上面13へ積層される。図１に示されるよう
に屈曲性回路14は、ハウジングカバー18の片側で上方に
向けて自由に巻き付れられて、カバー18の上端から上に
延びる。この延びた部分にあるコネクタ28は、カバー18
の上に延びる屈曲性回路14の一部に接着される。屈曲性
回路14内の回路トレースは、コネクタ28内のピン29へ電
気的に接続される。代わりに回路トレースは、そこへ電
気的に接続する大形の銅パッドで構成してもよい。例え
ば屈曲性回路14は、折り重ねて、カバー18の上面27へ積
層してもい。この例において大形の銅パッドは、カバー
18の上端から上方に突出して面する屈曲性回路14の上の
均一に離間したグリッドパターンのような配列で配置さ
れる。銅パッドは、先に引用した'813特許で開示された
ものと同様な仕方で検査プローブにより電気的に接続さ
れる。
【００２２】薄い屈曲自在の弾性ダイアフラム16は、ダ
イアフラムの下面が検査プローブ20の半球形頭部と接触
するように、屈曲性回路14の上面に対して張架される。
このダイアフラム16は、天然ゴムのような弾性的に張架
可能な非多孔性材料又はネオプレンゴムのような合成エ
ラストマーから造られる。薄い屈曲自在のダイアフラム
16は、縦方向に張架可能である（ゴム状シートの平面内
で）。またこのダイアフラム16は、ダイアフラムに向け
て加えられる力を受けると、ゴム状シートの平面に直角
の方向にも張架可能である。
【００２３】このダイアフラム16は、固定ねじ24により
ハウジング12の一側に取り付けられる。弾性ダイアフラ
ム16は、屈曲性回路14の上面を通って強く張られ、且つ
別の固定ネジ24によりハウジング12の他側に取り付けら
れる。それにより張架されたこのダイアフラム16の下面
は、検査プローブ20の頭部に常時強く押し付けられる。
このダイアフラム16は、ハウジング12の上面の各隅部に
位置する雌ねじを切った孔に挿入される固定ねじ24によ
り、ハウジング12に固定される。蓋即ちハウジング12の
カバー18は、ダイアフラム16の周辺の上面へ取り付けら
れる、下方へ突き出る方形の周辺フランジ18ａを有す
る。カバー18の下面にあって下方に面する中空部26は、
検索プローブ20の列に向けて面しており、内部に中空領
域を形成するので、ゴム状ダイアフラム16とプローブ20
が使用されるとき、その中に向けてダイアフラム16を撓
ませることができる。
【００２４】別の実施例においては、ダイアフラム16
は、検査プローブ20の頭部に強く押し付けられて配設さ
れるように、その周辺部においてハウジング12の上面13
に接着される。この実施例では、ハウジングカバー18を
任意選択的に備えるものであり、従って必ずしも備える
必要はない。
【００２５】ダイアフラムの平面内で加えられる張力で
保持されている当該ダイアフラム16は、検査プローブ20
の半球形頭部及び屈曲性回路14の上面に強く押し付けら
れる。ダイアフラム16は、屈曲性回路14に押し付けられ
ると、ダイアフラム16の表面を通して均一なばね力を与
える（ダイアフラム16の平面内で、又はダイアフラム16
の面に直角に）。ダイアフラム16を押し退けるように、
その中に移動する検査プローブ20は、屈曲自在の張架さ
れたダイアフラム16により生じた同等で且つ反対の軸方
向力により、その移動が妨げられる。
【００２６】より具体的には、検査中に検査プローブ20
の先端は、集積回路パッケージ19のリード線19ａに押し
付けられる。代わりに検査プローブ20は、集積回路パッ
ケージ19上のリード線19ａに隣接し且つ電気的に接触す
る回路基板上の回路トレースに押し付けられてもよい。
各検査プローブ20の頭部は、プローブ20上の軸方向力に
応答して、ダイアフラム16に向けて押圧されるので、ダ
イアフラム16をハウジング12から離れてカバー18の中空
部26中へ弾性的に張架する。ダイアフラム16の弾性的張
架により、ダイアフラム16は、弾性的に収縮しようとし
て、張架作用の少ない状態へ戻される。この弾性的な収
縮により、同等な反力即ち検査プローブ20に対するばね
押圧力が生ずるので、対応するばね押圧された検査プロ
ーブ20が接触する集積回路パッケージ19のリード線19ａ
に対して個別の独立した軸方向の力が直角に加わる。
【００２７】検査中に検査モジュール用のハウジング12
の平坦な下面15は、集積回路パッケージ19の上面に載置
される。ハウジング12は下記の仕方でこのパッケージ19
と接触して強固に保持される。検査プローブ20は、検査
されるパッケージ19上のリード線19ａに関する接点のパ
ターン、又は集積回路パッケージ19を搭載する回路基板
上の検査点のパターンに合致する固定パターンで配置さ
れる。ついで電子式検査分析器からの電気検査信号は、
屈曲性回路14の縁部におけるコネクタ28内のピン29に加
えられる。コネクタ28内のピン29は、屈曲性回路14の対
応する回路トレースへ、好ましくはハンダ付け手法によ
り電気的に接続される。電気検査信号は、屈曲性回路14
上の回路トレースに沿って流れて、ハウジング内の各内
腔23における導電性バレル22の圧入による物理的接続に
より、回路トレースに電気的に接続されているハウジン
グ12内の対応する導電性バレル22へ伝送される。導電性
バレル22の内径と検査プローブ20の外径との間の精密な
公差により、滑動接触が生じるので、導電性バレル22の
長さに沿って同バレルから検査プローブ20への対応する
電気的接触が生じる。ついで電気検査信号は、検査プロ
ーブ20の先端を通して集積回路パッケージ19のリード線
19ａへ伝送される。ついで電気検査信号は、集積回路パ
ッケージ19の回路を通して集積回路の他のリード線まで
流れ、ついで他の検査プローブ20へ伝送される。逆の方
向における電気検査信号は、導電性バレル22を通り、検
査プローブ20から、屈曲性回路14の受動回路トレースに
沿ってコネクタ28における対応するピン29へ伝送され、
ついで、そこから電子式検査分析器へ伝送される。
【００２８】検査後に、転移モジュール10は、集積回路
パッケージ19から取り外されるので、集積回路パッケー
ジ19のリード線19ａに対する検査プローブ20の圧力を解
除する。検査プローブ20の頭部は、ハウジング12へ向け
てのダイアフラム16の弾性収縮に応答して押圧されるの
で、ダイアフラム16は、その検査前の状態に戻ることが
できる。
【００２９】図３は、回路基板42上に実装された集積回
路パッケージ19を検査する為に図１〜２の転移モジュー
ルを使用して、素子が詰め込まれた回路基板を検査する
検査固定具を図示した断面図である。
【００３０】検査固定具は、検査される回路基板42の下
方に隔てられ、且つそれに実質的に平行な下部プローブ
プレート40を有する。下部はぎ取りプレート44は、下部
プローブプレート40の上面に取り付けられる。下部はぎ
取りプレート44と下部プローブプレート40とは、検査さ
れる回路基板42の下面上の検査点のパターンに対応する
合致したパターンで孔明けされる複数の個別の内腔を有
する。個別のばねプローブ46は、各内腔内に取り付けら
れる（判り易くする為に、１つの検査プローブ46だけが
下部プローブプレート40に示される）。各ばねプローブ
46は、円筒形のレセプタクル、レセプタクルの内側にあ
る内部コイルばね、及びばねの押圧を受けてレセプタク
ル内で移動可能なプランジャーを有する形式にすること
ができる。プローブ46は、外部の電子式検査分析器へ電
気的接続をするために、周知の仕方で遠隔インタフェー
スコネクタ（図示されない）へ配線できる。ばねプロー
ブ46は、下部プローブプレート40の内腔中へ圧入され
る。下部はぎ取りプレート44は、プランジャーがコイル
ばねをレセプタクルの底に強く押し付けるの止めさせる
ことにより、ばねプローブが底に当たるのを防止するス
ペーサである。回路基板は、下部はぎ取りプレート44に
接続するので、プランジャーがコイルばねに対抗して更
に移動するのを防止する。
【００３１】下部はぎ取りプレート44及び下部プローブ
プレート40と同様に、上部プローブプレート48は、検査
される回路基板42の上面に隔てられて位置づけられる。
上部はぎ取りプレート50は、上部プローブプレート48の
下面に取り付けられる。上部はぎ取りプレート50と上部
プローブプレート48は、検査される回路基板の上面上の
検査点のパターンに対応する合致したパターンで孔明け
された複数の個別の内腔を有する。下部プローブプレー
ト40と同様に、個別のばねプローブ46は、上部プローブ
プレート48の内腔内に取り付けられる。（判り易くする
為に、１つの検査プローブ46だけが上部プローブプレー
ト48に示してある。）
【００３２】上部と下部の各プローブプレート48，40及
び上部と下部の各はぎ取りプレート50，44は、G-10ガラ
ス繊維のような強固な硬質の電気的に絶縁された材料か
ら作られる。
【００３３】上部はぎ取りプレート50と上部プローブプ
レート48は、各検査モジュールの下にある基板42上の対
応する集積回路パッケージ19と整合するために、取付孔
に挿入された対応する検査モジュールを受容する複数の
取付孔を有する。図３に示されるように、上部プローブ
プレート内の取付孔51は、検査モジュール用のハウジン
グの外周にある。下部フランジ55は、検査モジュール用
のハウジングのベースの所で外方に突き出し、且つ上部
はぎ取りプレート50内の大きめの取付孔57の上にある上
部プローブプレート48が、その下方に面する環状肩部56
へ載せ掛けてある。転移モジュール10は、下側から上部
プローブプレート48中へ挿入される。肩部56とフランジ
55は、好ましくは肩部56と下部フランジ55の４箇所の隅
部に位置する複数の整合された取付孔を有する。取付孔
に配設された捻じ込み締め金具58は、上部プローブプレ
ート48と上部はぎ取りプレート50の取付孔において、転
移モジュール10を保持するために、対応する保持ナット
60により所定場所に締め付けられる。
【００３４】検査用のばねプローブ46は、従来の配線巻
き付け（図示されない）により、外部の検査分析器へ接
続させる為に、システムインタフェースコネクタ（これ
も判り易くする為に図示されていない）と個別に配線さ
れる。代わりにばねプローブ46は、検査信号をばねプロ
ーブ46からシステムインタフェースコネクタ（図示され
ていない）へ転移するために、上部と下部の各プローブ
プレート48，40上に取り付けられた個別の屈曲性回路
（図示されていない）へ接続してもよい。同様に、転移
モジュール10のコネクタ28は、そのコネクタとシステム
インタフェースコネクタ間に配線を巻き付けることによ
り、システムインタフェースコネクタへ電気的に接続さ
れる。代わりに、コネクタ28とシステムインタフェース
コネクタ間の相互接続は、屈曲性回路であってもよい。
【００３５】検査固定具においてばねプレート46は、回
路基板上の対応する検査点と接触するように整合され、
また転移モジュール10上の検査プローブ20は、回路基板
42上の各集積回路パッケージ19の対応するリード線19ａ
と接触するように整合される。ばねプローブ46を備える
固定具中に転移モジュール10を使用することにより、集
積回路パッケージ19のリード線19ａの一層近接した間隔
配置に対して、中実ピンから成る検査プローブ20により
良好な電気的接触を達成させ得る。
【００３６】下部はぎ取りプレート44の上面上の周辺ガ
スケット（図示されていない）は、下部検査プローブ46
の配列と回路基板42とを密閉する。回路基板42は、下部
プローブプレート40内のばねプローブ46の配列上に載置
される。上部はぎ取りプレート50は、移動されてガスケ
ットと接触して、上部はぎ取りプレート50の下面と下部
はぎ取りプレート44の上面との間に圧力シールを形成す
る。使用中に空気は、上部と下部の各はぎ取りプレート
50，44間の中空の内部空間部即ち内部容積部から引き出
されるので、外部大気圧力により上部はぎ取りプレート
50を押し付ける力が生じて、そのプレート50は下方へ移
動する。この空気差圧により加えられる力により、回路
基板42が基板停止具（図示されていない）の配列へ接触
するまで上部はぎ取りプレート50はガスケットへ強く押
し付けられる。基板42のこの移動により、基板42は、上
部と下部の各プローブプレート48，40におけるばねプロ
ーブ46の先端と接触するまで移動させられ、一方基板42
は、転移モジュール10における検査プローブ20へ向けて
移動する。これにより検査プローブ20は、ダイアフラム
16の下面に向けて転移モジュール内を上方へ移動させ
る。移動するプローブ20からの接触により、弾性を有す
るダイアフラム16は、ハウジング12のカバー18内の中空
部26中へ張架される。張架されたダイアフラム16の張力
は、検査プローブ20上の軸方向に作用する同等な反力
で、各検査プローブ20の上向きの力に抗して、検査され
る集積回路即ち基板42上のリード線19ａ即ち検査点と、
ばね押圧で接触するように検査プローブ20を保持する。
【００３７】図１〜２に図示される実施例について説明
したものと同様な仕方で、電気検査信号は、電子式検査
分析器によりばねプローブ46へ加えられ、一方、平行し
て電気検査信号は、転移モジュール10内の検査プローブ
20を通して、集積回路パッケージ19のリード線19ａ、即
ち検査される基板42上の検査点へ流れる。
【００３８】図３で説明した検査固定具の別の実施例に
おいて、転移モジュール10内の検査プローブ20へばね力
を加えるために流体作動方式が使用される。この実施例
においては、ダイアフラム16は、ハウジング12のカバー
18内の中空部26に跨がって載置され、ダイアフラム16上
に空気チャンバーを形成する。ハウジング12のカバー18
は、そのカバーの下面が、その下面とハウジング12の上
端にある屈曲性回路14との間にダイアフラム16を挟むよ
うに、ハウジング12の上部へ取り付けられる。これによ
り、密閉された中空部26の周辺に連続した気密シールが
形成される。この周辺シールは好ましくは、ダイアフラ
ム16を、実質的に移動不能な静止位置で、屈曲性回路14
の固定された上面及び検査プローブ20の頭部へ押し付け
るように配置される。空気ポンプ（図示せず）からの空
気ホース（図示せず）は、中空部26の上端に位置するカ
バー内のオリフィスへ接続される。
【００３９】真空検査固定具の作動は、図３の固定具に
ついて説明したものと同様である。電気検査中に回路基
板42は、上述したように周辺ガスケット上に載置され
る。ガスケットの内側の容積部から真空排気されると、
回路基板42に対する大気圧により、基板42がガスケット
に強く押し付けられて、回路基板42が検査モジュール内
の検査プローブ20と接触するように引き寄せられる。回
路基板42は、検査プローブ20の先端に押し付けられるの
で、検査プローブ20の先端がダイアフラム16中へ押され
て、ダイアフラム16を張架し、それにより同等な反力を
有する各検査プローブ12上に対抗する下向きの軸方向力
を生じる。同時に空気が中空部26中へ押し入れられるの
で、弾性あるダイアフラム16は検査プローブ20へ軸方向
下向きに押しつけられ、ついで検査プローブ20はばね押
圧力を回路基板42上の集積回路パッケージ19に隣接する
リード線19ａに加える。中空部26内の空気圧が増加する
につれて、ダイアフラム16は個別の検査プローブ20へば
ね押圧力を漸増して加える。空気は、回路基板42の検査
中に、中空部26の内部空間へ連続的に押し入れられる。
【００４０】中空部26内の空気圧が平衡圧に達して、検
査中に変化しないと、ダイアフラム16の表面に沿う各点
の圧力は一定である。ダイアフラム16上の均一な圧力に
より各検査プローブ20に加えられる力も等しい。この力
は、ダイアフラム16の各点で圧力が等しいので、ダイア
フラム16中への検査プローブ20の変位とは実質的に関係
がない。ダイアフラム16のばね率は低い。ダイアフラム
16の材料に固有の弾性特性と空気圧は、ダイアフラム16
の撓みによる検査プローブ20への力に影響する主要な要
因である。検査プローブ20の移動距離は、検査プローブ
20の力に実質的な影響を有しない。
【００４１】図３に図示された実施例について説明した
ものと同様な仕方で、電気検査信号は、電子式検査分析
器により検査固定具及び流体作動検査モジュールへ加え
られる。
【００４２】図４及び５は、回路基板42の検査を除く、
本発明の別の使用例を図示する。この実施例は、電力を
電話の作動用に供給するために、セル式携帯電話器の後
側にあるくぼみ部203 へ装着されるバッテリーパック20
2 を有するセル式携帯電話器200 を示す。バッテリーパ
ック202 の後側にあるバッテリー電圧端子204 は、バッ
テリーパック202 がこの電話器200 に装着されると、電
話器200 の後側にある対応するばね押圧されたピン状の
ばね押圧端子206 と電気的に接触する。ばね押圧された
ピン状のこの端子206 は、電話器本体へ装着された本発
明のコネクタ208 上にある。
【００４３】ばね押圧端子206 を備えるコネクタ208
は、電話器200 の下部後側に設けられる。図５を参照し
て、コネクタ208 は、一般に方形の断面を有するハウジ
ング210 を備える。アーム214 は、コネクタ208 の上面
に直角に、コネクタ208 の上端から上に突き出る。ハウ
ジング210 は、G-10ガラス繊維のような強固な硬質の電
気的に絶縁された材料から成る中実の単一体である。図
１〜２で説明した転移モジュール10のハウジング12と同
様に、ハウジング210 は、ハウジング210 の奥行きの端
から端まで固定パターンに基づいて孔明けされ、且つハ
ウジング210 の上面と下面に開口する複数の内腔21１を
有する。内腔211 は、バッテリーパック202 上にある端
子204 のパターンに対応するパターンで孔明けされる。
導電性バレル216 は、各内腔211 中に圧入される。
【００４４】直角の形状を有する屈曲性回路218 は、ハ
ウジング210 の上面及び外壁面へ積層される。各導電性
バレル216 は、屈曲性回路218 上の回路トレースを貫通
するフランジを有し、そのフランジを回路トレースに着
座させて、電気的接続部を形成する。屈曲性回路218
は、ハウジング210 の上面にある各導電性バレル216
を、ハウジング210 の外壁面上にある屈曲性回路218 の
一部に設けられた対応する電話電圧用端子220 へ接続す
る導電性トレースを有する。
【００４５】ばね押圧端子206 は、各導電性バレル216
内で軸方向に移動可能な中実のピン状をなしている。図
１〜２で説明した検査モジュール10と同様にこのピン状
のばね押圧端子206 は、滑動電気接触をするように導電
性バレルの内側で移動自在である。ピン状をなすこのば
ね押圧端子206 は、ハウジング210 の下面223 から離れ
て突き出る鋭い先端を端部に有する。各ばね押圧端子20
6 の他端にある丸い頭部は、ハウジング210 の上面から
突き出る。
【００４６】薄い屈曲自在の弾性ダイアフラム222 は、
その下面がばね押圧端子206 の丸い頭部に接触するよう
に、屈曲性回路218 の上面へ強く押し付けられる。弾性
あるダイアフラム222 は、上述した転移モジュール10と
同様に、締め金具（図示せず）によりハウジング210 に
取り付けられる。代わりにダイアフラム222 は、その周
辺部においてハウジング210 に接着させてもよい。下方
に開口する方形のくぼみ部225 を有する方形形状のハウ
ジングカバー224 は、同カバーの周辺の下部壁面がハウ
ジング210 の上面と接触するように、ハウジング210 の
上面へ取り付けられる。リング状のシールド（図示せ
ず）は、ハウジング210 の下面、即ち片側と任意選択的
に接触して、ばね押圧端子206 の突き出た端部を囲む。
そのシールドは、シールド内に露出される前記端子206
と接触するようにシールド中へ差し込まれる別個の電気
機器に対して位置決め具として役立てることができる。
【００４７】転移（検査）モジュール10と同様な仕方で
ダイアフラム222 は、前記端子206の先端上の軸方向圧
力に応答して、その頭部にばね力を加える。コネクタ20
8 は、電話器に装着されて、電話電圧用の端子220 が電
話器内にある回路基板（図示されていない）の表面実装
部と接触する。バッテリーパック202 が電話器の後面に
あるくぼんだ領域内に装着されると、バッテリーパック
202 上の端子204 は、ばね押圧ピン206 と接触するよう
に押し込まれる。端子204 は、ピン状のばね押圧端子20
6 の先端に押し付けられるので、同端子の軸方向力に応
答してダイアフラム222 中へその頭部を押圧する。頭部
がダイアフラム222 中へ押圧されるにつれてダイアフラ
ム222 は、張架するので、等しく且つ対向する軸方向力
をピン状のばね押圧端子206 上に生ずる。これにより、
ばね押圧端子206 とバッテリーパック202 上の端子間に
良好なばね押圧接触が生ずる。他方、このばね押圧接続
態様によれば、バッテリーパック202 を反転させて、電
話器上のくぼみ部203 の領域内へバッテリーパック202
を押し込んだ際に、バッテリーパック202 上のラッチ23
0 を利用して引き掛けることにより保持させることがで
きる。電話機200 コネクタ208 は、バッテリーパック20
2 そのくぼみ部203 に対して、繰り返し脱着される場合
に、電気的なコネクタ208 に対してばね押圧接触をさせ
る安価な手段を提供するものである。
【００４８】別の実施例においてバッテリーは、頻繁な
脱着を必要とするバッテリーで作動する電子式又は電気
式デバイスに使用できる。他の実施例においても、コネ
クタは、携帯型電子ノートブックに差し込まれる着脱自
在のメモリモジュールへの接続の為にそのノートブック
に使用できる。更に他の実施例においては、コネクタ
は、電子機器をバッテリー充電器へ電気的に接続する為
の、充電器に挿入される電子機器として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の線１−１に沿った断面図であり、検査さ
れる集積回路パッケージ上の検査位置における本発明の
原理に従った転移モジュールを示す。
【図２】図１の転移モジュールを示す一部切り欠き平面
図である。
【図３】基板上の集積回路パッケージを検査する為に、
図１〜２の転移モジュールを使用して詰め込まれた回路
基板を検査する検査固定具を示した断面図である。
【図４】セル式携帯電話器の後側とバッテリーとの分解
透視図である。
【図５】セル式携帯電話器のバッテリーインタフェース
用コネクタに関し図４の線５−５についての位置関係を
逆さにして示した断面図である。
【符号の説明】
10 転移モジュール（検査モジュール） 14 屈曲性回路 16 ダイアフラム 19 集積回路パッケージ 19ａ リード線 20 検査プローブ 21 印刷回路基板 22 導電性バレル 23 内腔 26 中空部 28 コネクタ 29 ピン 40 下部プローブプレート 42 回路基板 48 上部プローブプレート 200 セル式携帯電話器 202 バッテリーパック 206 ばね押圧端子 216 導電性バレル 218 屈曲性回路 220 電話電圧用端子 222 ダイアフラム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部の電子式検査分析器により回路を確
    認するために、実装された印刷回路基板上に取り付けら
    れた電気回路素子の中で、集積回路パッケージに隣接し
    て隔てられたリード線の固定パターンを接触させる検査
    モジュールであって、 硬質の上面を具え上端部と下端部とを有する硬質のプロ
    ーブハウジングと、 集積回路パッケージに隣接するリード線のパターンに対
    応するパターンにおいてプローブを滑動自在に支持すべ
    く、プローブハウジング内の各内腔の固定パターンを通
    して延びる複数の伸長し且つ離間した検査プローブであ
    って、支持される各検査プローブの第１の端部が集積回
    路パッケージに隣接する対応リード線と接触整合する位
    置で支持される各検査プローブの対向する第２の端部が
    集積回路パッケージから離れて面し、前記固定パターン
    上のハウジング下端から突き出る検査プローブと、 プローブハウジングの上面に取り付けられる、第１の面
    と第２の面とを有する屈曲自在の弾性ダイアフラムであ
    って、第１の面は、ハウジングの硬質の上面と接触し、
    且つ検査プローブの第２の端部と隣接するように常時保
    持され、また第２の面は、検査プローブの第１の端部か
    ら対向するハウジングの側の空隙部へ向けて面すること
    で、検査モジュールが集積回路上に取り付けられ、且つ
    検査プローブの第１の端部が押されて集積回路のリード
    線と接触するときに、対応する内腔内で滑動し、検査モ
    ジュールにより生じた検査プローブの第２の端部からの
    軸方向の圧力接触に応答して、ダイアフラムがハウジン
    グの上端から離れ、且つ空隙部へ入るように弾性的に移
    動自在としたダイアフラムと、 集積回路パッケージに隣接する個別のリード線とモジュ
    ール上の対応する検査プローブとの間の接触が、検査モ
    ジュール上の端子との接触を通して外部の電子式検査分
    析器へ電気的に転移されるように、前記検査プローブを
    検査モジュール上の対応する電気端子へ電気的に接続さ
    せる手段とから構成される拡張自在ダイアフラム検査モ
    ジュール。
  2. 【請求項２】前記検査モジュールが、夫々の内腔におけ
    る導電性バレルから構成され、また検査プローブが、導
    電性バレルと接触する中実体金属ピンから構成されてい
    る請求項１記載の拡張自在ダイアフラム検査モジュー
    ル。
  3. 【請求項３】前記接続手段が、対応する検査プローブと
    連通する回路トレースを有する、プローブハウジングの
    上面にある屈曲性回路から構成され、屈曲性回路上のこ
    の回路トレースが、検査信号をハウジング上の端子へ伝
    達するために、プローブハウジングに沿ってプローブか
    ら離れてプローブハウジングの周辺領域中へ延びる請求
    項１又は２記載の拡張自在ダイアフラム検査モジュー
    ル。
  4. 【請求項４】前記検査プローブが、中実体金属ピンであ
    る請求項３記載の拡張自在ダイアフラム検査モジュー
    ル。
  5. 【請求項５】前記中実体金属ピンが、内腔中の固定位置
    に常時保持するようにハウジングの上端と接触するリー
    ド線を有し、また前記ダイアフラムが、該ピンのリード
    線と接触し、且つハウジングの硬質上端と接触する、常
    時張架及び張設した位置にある請求項４記載の拡張自在
    ダイアフラム検査モジュール。
  6. 【請求項６】ダイアフラムの第２の面に対して取り付け
    られ、且つダイアフラム上に中空部を有する硬質のハウ
    ジングカバーであって、ダイアフラムがハウジングから
    離れて弾性的に移動するときに中空部の中へ移動可能で
    あるハウジングカバーから更に構成される上記何れかの
    請求項記載の拡張自在ダイアフラム検査モジュール。
  7. 【請求項７】実装された印刷回路基板上に取り付けられ
    た電気回路素子の中で集積回路パッケージを検査する検
    査固定具であって、 集積回路パッケージ上で離脱可能に取り付けるために、
    回路基板に隣接し且つ実質的に平行に配設されると共に
    硬質の上面を有する硬質の支持プレートを備える検査モ
    ジュールと、 集積回路パッケージに隣接するリード線のパターンに対
    応するパターンにおいてプローブを支持するために、支
    持プレートにおける対応する内腔を通して、それぞれが
    軸方向に延び、且つその内腔内で滑動自在である複数の
    離間した検査プローブであって、リード線の配線パター
    ンと整合するために支持プレートの下面から突き出る検
    査プローブと、 前記各プローブの第１の端部が集積回路パッケージに隣
    接する対応リード線と接触整合するように、且つ各検査
    プローブの対向する第２の端部が支持プレートから離れ
    ると共に回路基板から離れて面するように、回路基板と
    支持プレートとを相互に隔て且つ実質的に平行になるよ
    うに支持する手段と、 支持プレートの硬質の上面と接触し且つ検査プローブの
    第２の端部と隣接するように通常取り付けられる、薄く
    屈曲自在で流体不浸透性の弾性ダイアフラムであって、
    支持プレートの内腔内で軸方向に滑動する前記各プロー
    ブに応答して、個々の検査プローブの第１の端部から対
    向する空隙部の中へ弾性的に移動自在であるダイアフラ
    ムと、 前記回路基板上の対応するリード線に前記各プローブを
    軸方向に弾性的に押し付けるのと一致してダイアフラム
    がプローブの第２の端部へばね押圧接触力を加えるため
    に、移動する検査プローブが支持プレートから離れてダ
    イアフラムを押圧するように、集積回路に隣接するリー
    ド線と検査プローブとの間に相対移動を生じさせること
    により、前記各プローブをダイアフラムに向けて移動さ
    せる手段とから構成される検査固定具。
  8. 【請求項８】 前記検査プローブが中実体のピンであ
    り、また前記ダイアフラムが、支持プレートの硬質の上
    面と接触して張設された状態で常時保持される請求項７
    記載の検査固定具。
  9. 【請求項９】 外部の回路検査器と、及び対応する検査
    プローブと連通し、且つ検査信号を外部の回路検査器へ
    伝達するためにプローブから離れて延びる受動回路トレ
    ースを有する、支持プレート上の転移回路とを備える請
    求項７又は８記載の検査固定具。
  10. 【請求項１０】 固定具が、基板上の回路と接触するた
    めにばねで押圧された検査プローブを搭載するプローブ
    プレートと、基板上の集積回路パッケージと整合する検
    査モジュールを取り付けるために検査モジュールを受容
    する取付孔とを備える請求項７又は８記載の検査固定
    具。
JP6006642A 1993-01-26 1994-01-25 拡張自在ダイアフラム検査モジュールとコネクタ Pending JPH06265576A (ja)

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US08/009133 1993-01-26

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