JPS6298580A - プロ−ブ・ケ−ブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプローブ・ケーブルに関する。

〔従来の技術〕

マイクロプロセッサ・ベースのシステムを設計するとき
にロジック・アナライザを用いることばよく知られてい
る。従来のロジック・アナライザは、マイクロプロセッ
サの多様な動作に対するシステムの応答を表示すること
に利用される。またマイクロプロセッサの動作モードを
変化させることにも利用される。マイクロプロセッサは
、パーソナリティ・モジュールを通じてロジック・アナ
ライザとインターフェースする。従来よりパーソナリテ
ィ・モジュールは、マイクロプロセッサの接続端子を介
して被試験システムとモジュールを接続するプローブ・
ケーブルを有している。最近のマイクロプロセッサは６
８個もの近接して並んだ端子を有しており、この６８個
の個々の端子へ個別に接続することは著しく困難である
。

近年、マイクロプロセッサはリードのないチップ・キャ
リアに納められている。ＪＥＤＥＣ規格ＭＳ−００２に
記載されているリードのないチップ・キャリアは、下手
面と同一平面にある平らなコンタクト・パッドのパター
ンを有するセラミック基板である。

コンタクト・パッドに端子が接続されている１つ以上の
集積回路チップがカウントされた基板は、ソケットと適
合し、このソケットには、コンタクト・パッドと接触す
る端子が設けられ、集積回路とその他の回路との電気的
接続を果たす。ソケットはチップキャリアだけを受ける
ように設計されていて、チップキャリアを取外さずにソ
ケットの中にプローブを挿入することは不可能であり、
またプローブがソケット中にあると、ソケット内にチッ
プ・キャリアを置き換えることもできない。

ロジック・アナライザは、マイクロプロセッサの回路試
験を行なうのに利用される。すなわち、マイクロプロセ
ッサ・ヘースのシステムの一部として接続されたマイク
ロプロセッサによる電気的事象を、ロジック・アナライ
ザが被試験システムの動作に影響することな（モニタす
る。Ｊｔ！ＤｔＩＣ規格ＭＳ−００２に従ってリードの
ないチップキャリアに包まれたマイクロプロセッサの回
路試験を行なうために、プローブ要素は、マイクロプロ
セッサそのものを収容するどこででも作られている被試
験システムのマイクロプロセッサのソケットと器具とに
適合しなければならない。ソケットのあらゆる端子との
接続を容易にするために、プローブ要素の実体寸法は、
チップ・キャリアのそれと通常開じでなければならない
だろう。

米国特許第４５１４０２２号（特開昭６０−３６９６９
号に相当）は、マイクロプロセッサを被試験システムか
ら取外すことができ、しかもパーソナリティ・モジュー
ルとマイクロプロセッサがシステムのマイクロプロセッ
サのソケットを介して被試験システムと接続できるプロ
ーブ・ケーブルを開示している。このプローブ・ケーブ
ルは機器端及びプローブ端を有しており、この機器端で
ロジック・アナライザのパーソナリティ・モジュールに
接続される。プローブ要素はプローブ端にてケーブルと
固定される。そして被試験システムのマイクロプロセッ
サ・ソケットにて適合することが出来る。ケーブルはマ
イクロプロセッサを受けるための補助リセプタクルを共
えている。この補助リセプタクルは、マイクロプロセッ
サを他の回路に接続するために下面から延びる接続ピン
を有している。ケーブルは３つの個別な部分、すなわち
本体部分と２つのＩＩＩＪＩ部を有する可撓性回路基板
でできている。

補助リセプタクルは、本体部分を通して突出しているそ
の接続ピンと共に本体部分の上に配置されている。第１
脚部は、補助リセプタクルの接続ピンの配置に対応して
配置された接続バンドを有している。接続バンドを補助
リセプタクルの接続ピンと接触させるために第１脚部を
本体部分の下面−１折りたたむ。第２脚部は、補助リセ
プタクルと同型のソケットに合うように形づくられたプ
ローブ要素を有しており、プローブ要素を本体部分のプ
ローブ端の下に配置するために、同様に本体部分の下で
折りたたむ。信号４電路は、ケーブル装置の機器端から
第１脚部上の接続パッド及び補助リセプタクルへ延びて
いる。また信号導電路はこの補助リセプタクルからプロ
ーブ要素及び可撓性回路基板のプローブ端へと延びてい
る。商業−ｈ−スで作られているプローブケーブルのひ
とつの実施例では、可撓性回路基板は、銅の単層を具え
た接地面を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来例において、プローブ・ケーブルの脚部が本
体部分の下に折りたたまれている所では、相互に積み重
なった可撓性回路の４枚分に等しい厚みがあるであろう
。このことは信号導電路が長手方向にわたってインピー
ダンスが不均一になると共に、個々の導電路同士で電気
的に干渉することになる。さらに可撓性回路基板は所々
にてかなり堅く、プローブを走査するとき不便である。

さらに、従来のプローブ・ケーブルでは、プローブ９３
！素のコンタクト・パッドはケーブルの４電路に半田付
けされている。そしてこれらの半田継手は、プローブ要
素を繰り返し被試験システムのマイクロプロセッサのソ
ケットと取付は取外ししていると田傷してしまう欠点が
あった。

そこで本発明の目的は、均一なインピーダンスを有する
プローブケーブルを提供することにある。

本発明の他の目的は、個々の導電路が電気的に干渉する
ことの栓いプローブ・ケーブルを提供することにある。

さらに本発明の目的は、可撓性に富み、使い易いプロー
ブ・ケーブルの提供にある。

さらに本発明の目的は、ソケットとの取付は取外しによ
って損傷することの少ないプローブ・ケーブルを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明の好適
な実施例では回路基板は第１．第２各主平面を有する誘
電性物質の層（シート）を具えている。そして第１及び
第２の分割された導電路の配列は、その誘電性物質の層
の第１．第２各主平面に夫々支持されている。第１及び
第２配列の導電路は、２つの配列の長手方向の主要部分
にわたってほぼ共通の方向に走っている。２つの導電ス
イッチの配列は交互に隣り合わせ（インターレース）の
位置関係にあり、第２配列の各々の４′ｉｉＸ路は、長
平方向の大部分でほぼ共通の方向に走っている第１配列
の隣り合う２本の導電路と実質的に等距離にある。

また本発明の好適な実施例では、モニタ機器を電気的に
被試験システムに接続して、複数の端子を有すると共に
システムのりセプタクルに適合可能な電子コンポーネン
トとシステムとの相互作用を分析するためのプローブケ
ーブルは、機器端とプローブ端を有する可撓性回路基板
を具えている。

ケーブルは少なくとも導電体の第１グループを具えてお
り、このグループは、所定の配列内の各終端領域におけ
るケーブルのプローブ端まで延びている。終端領域はケ
ーブルの１つの側面にて露出し、個々の導体のための端
子を形成する。ケーブル装置は、ケーブルの反対側にあ
るプローブ端にて取付けられている剛性部材を具えてい
る。この剛性部材は被試験システムのりセプタクルに適
合することが可能である。剛性部材が被試験システムの
りセプタクルに適合すると、導体の終端領域は、被試験
システムのりセプタクル中の端子と直接圧力接触をする
。

〔実施例〕

本発明の好適な実施例は、以下の図を参照しての説明に
よって明らかになろう。第１図は本発明の好適な実施例
であるプローブ・ケーブルの分解斜視図である。このプ
ローブ・ケーブルは、機器端（４）とプローブ端（６）
とを有する可撓性回路基板（２）を具えている。第２図
、第３図は、各々第１のプローブ・ケーブル装置におけ
る導電路の配置（配列）を表わした平面図である。これ
らの図における線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図が第４図であ
り、線■−■に沿う断面図が第５図となっている。ここ
での可撓性回路基板（２）は市ね合わせになった可撓性
誘電物質の層（誘電層）　＋？）、　（８１，（０）に
よって作られており、２つの導電路層が層（７）と（８
）及び（８）と（９）の間に挾まれている。層（８）は
ポリイミドのベース・シートであり、ｊｉ＃（７）と（
９）は誘電物質のカバー・シートである。２ｒｆｉの導
電層は、個別の導電路（１０）（１２）の配列を形成し
ている。プローブ・ケーブルはソケット（１４）を具え
ており、可１発性回路基板（２）のチップ支持領域（１
６）上にマウントされる。

また第６図は、第１図における線Ｖｌ−Ｖｌに沿う断面
図であるが、プローブ・ケーブルは、可撓性回路基板（
２）のプローブ端が巻き付くエポキシ・ガラス物質の剛
性部材（８）、応力除去部材＜２０＞　、支持板（２１
）　、ねじ（２２）を史に具えている。ねじ（２２）は
、可撓性回路基板（２）のプローブ端を、これが巻き付
く剛性部材（１８）と応力除去部材（２０）との間及び
剛性部材（１８）と支持板（２１）との間に固定する役
目を果している。ソケット（１４）は通常の形のもので
、ＪＥＤＥＣ規格ＭＳ−００２に準拠したものである。

例えばＴｅｘ　ｔｏｏ　ｌ／　３Ｍとして販売されてい
るパーツ・ナンバー２６８−５４００−００−１１０２
の類のソケットでもよい。ソケット（１４）は、フレー
ムの内側周囲に６８１！ｌｉｔの金属端子即ち、フレー
ムの各側面に１７個の金属端子を有する誘電物質の正方
形フレームを具えている。これらの端子は、ソケットの
下面から突出して接続ピン（図示せず）となっている。

これらのピンは、可撓性回路基板（２）の穴を通り、可
撓性回路基板（２）の下面に取り付けられているカバー
（２６）のくぼみ（２４）に嵌まる。

このプローブ・ケーブルの機器端では、回路基板（２）
は、ＡＭＰからパーツ・ナンバー８７９９７−４の名で
販売されている如きＺＩＦコネクタ・リセプタクル（２
８）に取付けられる。ロジックアナライザのパーソナリ
ティ・モジュールはりセプタクル（２８）を受けるため
の合致するコネクタを備えている。

上述したように可撓性回路基板（２）は２つの導電路の
配列（１０）　、　　（１２）を有している。導電路（
１０）は接地導電路であり導電路（１２）は信号導電路
である。プローブ・ケーブルの長手方向の大部分にわた
って、導電路は相互にほぼ平行に走っており、２つの導
電路は交互に隣り合わせになる（インクレース）関係に
配置されている。したがって第４図に示されているよう
に、各信号導電路（１２）は実質的に隣接する２つの接
地導電路（１０）と等距離にあり、導電路は平行なので
各接地導電路は隣接する２つの信号導電路とも等距離に
ある。

信号４１！路（１２）と接地導電路（１０）とを具えた
導電路の組合わせは存在せず、このために信号導電路か
ら実質的に等距離にある接地導電路は、当初に述べたも
のの他には存在しない。導電路（１２）が平行を保った
状態から逸れざるをえないような場合、例えばチップ支
持領域（１６）を通過しなければならないような場合（
第３図の（１２ｃ）。

（１２ｄ）を参照）、平行状態から逸れている導電路の
東の隣接するエツジにて、２本の信号導？ｉ回路から等
距離にある接地導電路（第２図の（１０ａ）を参照）は
、２本の導電路（１０ａ’及び１０ａ”）に分かれる。

この方法によって、信号導電路（１２）と接地導電路（
１０）は、伝達経路長全体にわたって実質的に均一な特
性インピーダンスを有する伝達経路となっている。し７
たがって連続した接地面を設ける必要はない。

可撓性回路基板は、従来の方法で製造する。層（７１、
（８）　、　（９１は、これらを一体に接着してから所
望の形状に切り取る。層（７１、＋８＋　、　（９）を
切り取る前は形は太き目になっていて、切り落しても良
い部分に位置決め穴（図示せず）を設けておく。カバー
・シートになる層（９）は、他の層ｆ？）、＋８＋と比
較して可撓性回路基板の正方形端部領域（４３）の部分
だけ短かい。層の位置決め穴は、層にスタンプ穴を空け
るのに用いるカッティングダイと関連づけて酬に設ける
のが普通である。これらの穴には、ソケット（１４）の
コ名り）・・ピン及びねじ（２２）を通ずために３Ｗ：
Ｉ仝邪に通して空ける穴と、層（８）の両面の導体面を
相互に接続するために屓（８）に空ける穴と、接地導電
路（１０）と同じ層（８）の側にあるコンタクト・バッ
トを露出させるためにｊ→（７）に空ける穴とがある。

穴を空けてから銅の連続した層を、Ｉｒ＋　（ｓ＋の２
つの主平面に接着する。メッキ工程中で、％Ｆ→ばｒ→
（８）に設けられた穴の中にもメッキされて、ＩＭ　（
８１の両生平面の銅層をむすぶ。導電性物質の所望の形
状の部分を残して銅の他の部分を従来の’ＵＪＲエツチ
ング技術を利用して取り除く。次にカバー・シー１−で
ある層ｉ７）　、　ｆ９）を層（８）の両生平面上に投
置して１曲（８）上の導電物質がある領域と１ｆ４（８
）の露出した領域とにアクリル接着剤のような熱・田力
感応型接着剤を介して接着する。それからこれらの層を
所望の形状に切り取ると可撓性回路基板（２）が出来上
がる。

（習号導電１洛（１２）は、２つの主要グループに分か
れる。第１グループの信号４電路は、可撓性回路基板の
機器端からプローブ端の各々のコンタクト・バンド（４
２）へと走っており、ソケット（１４）の対応するピン
に接続している。第２グループの信号導電路は、ずっと
小さいのだが、機器端からプローブ端までソケット　（
１４）のピンとは接続せずに走っている。第３グループ
の信号導電路は、第１グループよりはるかに小さいのだ
が、プローブ・ケーブルのプローブ端のコンタクト・バ
ッドと、ソケット　（１４）の対応するピンとを接続し
ている。可撓性ケーブルの機器端では、第１グループと
第２グループの信号導電路は、カバー・シートである層
（９）上の穴を通して露出し、コネクタ（２８）の各々
のピンに半田付けする。本発明の好適な実施例ではコネ
クタ（２８）がパーソナリティ・モジュールの相補コネ
クタと適合するときには、これらのピンのうちのいくつ
かは、パーソナリティ・モジュールを通して接地される
。

ソケット（１４５の接地ピンを通ずための層（８）の穴
は、ｌ←（９）の対応する穴よりも小さい。層（８）の
各々の穴は、導電性物質であるパッド（７０）まで突き
抜けている。ゆえにパッド（７０）の各々は、屓（９）
の対応する穴を通じて露出する。ソケット（１４）を可
撓性回路基板に取付けるために、層（？）　、　＋８）
　。

（９）の穴にピンを挿入する。そしてピンの突出した先
端をバンド（７０）の露出物質に半田付けする。

はとんどのパッド（７０）は、１つ以上の導電路（１２
）と接続し、それゆえピンをパッド（７０）の露出物質
に半田付けすることによりソケット（１４）の端子は導
電路（１２）　と接続されることになる。

接地導電路（１０）は、可撓性回路基板の機器端の接地
ストリップ（３４）とプローブ端の接地ストリップ（３
６）との間を走っている。接地ストリップ（３４）は、
パーソナリティ・モジュールを介して接地されている１
つ以上の導電路へ層（８）のビアを経て接続されている
。Ｉ＠　＋８）の両側端のエツジ・ストリップ（４０）
は、接地ストリップと接続し、ビアを経て相互接続され
る。

層（７）内の穴を通して露出している導電物質の領域は
可撓性回路基板のプローブ端における６８個のコンタク
ト・パッド（４２）を含んでいる。コンタクト・パッド
（４２）は、可撓性回路基板の端の正方形の領域（４３
）の４側辺に沿って、各側辺が１７個のパッドになるよ
うに配列され金メッキされる。

ストリップ（３６）はコンタクト・パッド（４２ａ）に
接続し、他のパッド（４２）の各々は信号導電路（１２
）の各々に接続する。パッド（４２）と信号導電路（１
２）との間の接続は、層（８）中のビアを経由して行な
われる。正方形端部領域（４３）の（５０）。

（５２）　、　　（５４）の側に沿ったパッドの場合、
これらのビアは、各々のパッドのすぐ真下に延びている
。しかしく５６）の側に沿っては信号導電路間に十分な
スペースがなく、それ故、例えば、パッド（４２ｂ）に
接続された導電路（１２ｆ）用のビアを正方形の内側に
形成し、接地導電路（１０）と同じ基板の側の導電路（
６４）を利用してビアをパッド（４２ｂ）に接続する。

剛性部材（１８）は、アクリル接着剤を用いてカバー・
シートである）ｆｆ　（９）に接着すると、可撓性回路
基板（２）の正方形端部領域（４３）は、剛性部材を超
えて延びる。次に回路基板を剛性部材のエツジに巻き付
けるので、正方形端部領域は剛性部材の下側にまわる。

正方形端部領域は、そこで剛性部材の下面に誘電性接着
剤を用いて接着する。剛性部材（１８）と接着剤は、両
方とも誘電性であるため、Ｉ＠（９１が正方形端部領域
（４３）に満たずに終っており、それゆえこの領域で導
電路（１２）がむき出しになったままであるが、これら
の導電路の絶縁には影當はない。剛性部材の周辺の形状
は、ＪＥＤＥＣ規格ＭＳ−００２に準拠したリードのな
いチップ・キャリアの形状におよそ対応している。ゆえ
にソケ・／）（１４）に適合すべく設計された回路’１
の周辺形状ともおよそ対応している。可撓性回路基板の
正方形端部領域におけるコンタクトパッド（４２）の配
置は、ソケッ）（１４）にて適合すべく設計された回路
要素のコンタクト・バンドの配置と対応している。した
がって剛性部材と可撓性回路基板の正方形端部領域（４
３）との組み合わせは、プローブ要素を形成し、これは
被試験システムのりセプタクルに挿入可能で、リセプタ
クルの端子と接触することができる。プローブ要素のコ
ンタクト・パッドに接続される導電路は、被試験システ
ムヲソケッ１−（１４）内に設置されたコンポーネント
及び／又はパーソナリティ・モジュールと接続する。

応力除去部材（２０）は、被試験システムのりセプタク
ルにプローブ要素を挿入したり、被試験システムのりセ
ブタクルからプローブ要素を取外すのを容易にする。し
かしながら、応力除去部材は本発明のあらゆる実施例に
とって必要欠くべからざるものではない。他の応力除去
及び補強部材はｆｆ１１図に（７２）で示す。

本発明は、上述の特定の実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形が可能
である。例えば上述の本発明の第１の視点はプローブ・
ケーブル以外の用途に適用可能である。そして本発明の
第２の視点は連続した接地面と共に用いることが可能で
ある。さらに本発明はマイクロブロセソ号と共に用いる
用途に限定されるものではなく、例えばゲイト・アレイ
のような多数端子の電子コンポーネントの類と共に用い
ることが可能である。またどんな特別のビン・カウント
を有するコンポーネントにも限定されない。６８個のコ
ンタクト・パッドを有するリードのないチップ・キャリ
アと共に本発明を利用することをイ列として説明した。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、プローブ要素のコンタクト
・パッドを可撓性回路基板の導電路の露出部分によって
単に形成すると共に、適切なメッキを施すことによって
、プローブ要素を可撓性回路基板の導電路へ半田付けで
接合する必要はなくなる。また信号導電路と接地導電路
の交互に隣り合わせにした配置は、連続した接地平面を
用いた構造と比較したとき被試験システムに対して全体
的に低いキャパシタンスを形成して、高いレベルの相互
不干渉性を呈する。また可撓性回路基板は従来のプロー
ブ・ケーブルの場合と比較して剛性が低い。しかもこの
ことはプローブ端の操作のし易さと可撓性回路基板の使
用寿命をいっそう長くする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例の分解斜視図、第２図及
び第３図は第１図のプローブ・ケーブル装置における４
電路の配置を表わした平面図、第４図は第２図及び第３
図における線ＩＶ−ＴＶに沿う断面図、第５図は第２図
及び第３図における線■−■に沿う断面図、第６図は第
１図における線■−■に沿う断面図である。 これらの図において（８）が誘電層、（１０）が第１４
電路、（１２）が第２導電路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１及び第２主平面を有する誘電層と、 該誘電層の第１主平面に支持され互いに分離した複数の
   第２導電路と、 上記誘電層の第２主平面に支持され互いに分離した複数
   の第２導電路とを具え、 上記第１及び第２導電路は、長手方向に相互に平行に延
   びると共に、交互に隣り合わせの位置関係にあり、上記
   第２導電路の各々は、隣り合う２つの上記第１導電路と
   実質的に等距離にあることを特徴とするプローブ・ケー
   ブル。