DE9314259U1

DE9314259U1 - Sondenadapter für elektonische Bauelemente

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Publication number: DE9314259U1
Application number: DE9314259U
Authority: DE
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2003-09-22
Also published as: US5903162A; JPH06194385A; JPH10185947A; FR2696283A3; US5548223A; FR2696283B3

Description

STRASSE, MAiWALD, MEYS, S T 3V

VOT^NFMA'NN

Ihr Zeichen Unser Zeichen

Deutsches Gebrauchs- T 7202 muster - Neuanmeldung

MÜNCHEN

Dipi'Ing JC ACHIM STBASSE

Dipl-Cherr, Cr //ALTEaMAIWAU-

D pi.-Ing. AXElH CH DRAUDT

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTCRNE^VS

Dipl -Chem Cr. JUTTA H. ORAUD" PATENTAN'.VÄLTIN

Dr. PETER C 31"TNER HANS A R =E>CHARCT RECHTSANWÄLTE

HAMBURG

D>pi -Chen- Zi HARALC STACH t

Of.-ing GERHARD R VCNNEMANN

Dipl -Ing. THOMAS HEUN

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEVS

BERLIN

D.DI-C-e^ Zi HILDESARDME'S PATENTAN.'. AlTIN
EUROPEAK PATENT ATTORNE''

München
20. September 1993

TEKTRONIX, INC.

26600 S.W. Parkway, P.O. Box 1000, Wilsonville Oregon 97070-1000, Vereinigte Staaten von Amerika

Sondenadapter für elektronische Bauelemente

Die vorliegende Erfindung betrifft Adapter für elektrische Sonden von Meß- und Testgeräten und insbesondere einen hochkompakten { bzw. dichtgepackten) flexiblen Sondenadapter mit feinen Rasterabständen ("Fine Pitch") für ein elektronisches Bauelement, beispielsweise für oberflächenmontierte
Bauelemente integrierter Schaltungen (ICs).

Oberflächenmontierte (SMT, "Surface Mounted") Bauelemente integrierter Schaltungen entwickeln sich rasch zur vorherrschenden Form kompaktgebauter integrierter Schaltungen (ICs) in der Elektronikindustrie. Diese Bauelemente liegen in einer

jst:si

POSTFACH 900954, 8 15 Q 9"Mi)WCHS N. · BALANSTHASSE 55/57, 8 154 1 MÜNCHEN TELEFON +49/(0) 89-40 30 64 .·* PA X;+_#49·/ ( 0 J Vi-*P9.66 27 ■ TE L E X 5 2 2 0 5 4 P A T D

großen Vielzahl von Baugruppen-Konfigurationen und Leitungsabstandsgeometrien ("Lead Pitch Geometries") vor. Beispielsweise können Baugruppen integrierter Schaltungen quadratisch oder rechteckig sein und 44 bis 232 oder mehr elektrische Kontakte oder Anschlußleitungen aufweisen. Eine Vielzahl von Typen elektrischer Kontakte oder Anschlußleitungen werden ebenfalls verwendet. Bei vierfach flachgepackten integrierten Schaltungen werden sogenannte Knickflügel-Leitungen oder J-Leitungen verwendet. Beide Leitungstypen verlaufen vom Umfang der IC-Baugruppe aus, wobei die erstere Art von Leitungen von der Baugruppe aus nach unten und nach außen gebogen ist, während letztere Art nach unten gebogen und "J"-förmig unter die Baugruppe gefaltet ist. Die Leitungen sind an auf einer Leiterplatte ausgebildete elektrische Kontaktflecken angelötet. Bauelemente mit Anschlußstiftmatrix (ASM) und mit Lötaugenmatrix (LAM) sind mit elektrischen Kontakten versehen, die in einer Matrix auf der unteren Oberfläche der IC-Baugruppe ausgebildet sind. Bei den ASM-Bauelementen verlaufen Anschlußdrähte nach unten und kommen mit einer entsprechenden Matrix von Durchgangsöffnungen in der Leiterplatte in Kontakt. Die Leitungen werden in den Durchgangsöffnungen festgelötet und bilden somit elektrische Verbindungen. LAM-Bauelemente sind mit einer Matrix erhöhter elektrischer Kontakte versehen, die auf der unteren Oberfläche der integrierten Schaltung ausgebildet sind und mit einer entsprechenden Matrix elektrischer Kontaktflecken auf der Leiterplatte verlötet werden.

Für das Abtasten von ASM-Bauelementen mit elektrischen Sonden herkömmlicher Meßgeräte wie passiven und aktiven Oszilloskopsonden oder dergleichen muß die Rückseite der Leiterplatte, auf die das ASM-Bauelement aufgelötet ist, zugänglich sein. Bei einem LAM-Bauelement müssen zusätzliche Kontaktflecken auf der Leiterplatte ausgebildet und elektrisch mit der Kontaktfleckenmatrix unter dem LAM-Bauelement verbunden werden, um eine Sondenabtastung des Bauelementes zu ermöglichen.

Aufgrund der geringen Abstandsgeometrien der vierfach flachgepackten Bauelemente sind diese Bauelemente sehr schwer mittels Oszilloskop- oder Logikanalysator-Sonden meßbar. Die Abstandsgeometrien oder Leitungsbeabstandung zwischen den Leitungen sind bei diesen Bauelementen unterschiedlich. Die am häufigsten verwendeten Leitungsbeabstandungen für vierfach flachgepackte Schaltungen betragen 0,65 mm, 0,8 mm, 1 mm und 0,635 mm (0,025 Inch). Es wird bereits an noch kleineren Abstandsgeometrien im Bereich einer Leitungsbeabstandung von 0,254 mm (0,010 Inch) gearbeitet. Bei Verwendung von Oszilloskopsonden an diesen Arten von IC-Baugruppen kann es zu einem Kurzschluß nebeneinanderliegender Leitungen auf dem Bauelement kommen. Zur Überwindung dieses Problems wurden Adapter entwickelt, die einen Übergang von den kleinen Abstandsgeometrien des oberflächenmontierten Bauelements zu einer Abstandsgeometrie, bei der eine Verwendung von Oszilloskop- und Logikanalysatorsonden möglich ist, bilden. Ein Beispiel eines derartigen Adapters ist in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 07/530,141, Anmeldedatum 24. Mai 1990, mit dem Titel: "An Adapter and Test Fixture for an Integrated Circuit Device Package" beschrieben. Der Adapter besteht aus einem Gehäuse mit einem Oberteil und vertikal rechtwinklig von diesem verlaufenden Seitenwänden, das einen inneren Hohlraum zur Aufnahme der IC-Baugruppe bildet. Elektrisch leitfähige Elemente sind innerhalb dieser Seitenwände angeordnet, wobei ein Ende der Elemente elektrische Verbindungen mit den Leitungen der IC-Baugruppe bildet. Das andere Ende dieser Elemente bildet elektrisch leitfähige Kontaktflecken auf dem oberen Teil des Adapters. Eine große Zahl von Tastspitzen können an den Adapter angeschlossen sein, deren Prüfpunkte dicht beeinanderliegen, so daß eine problemlose Sondenmessung mit einem angeschlossenen Oszilloskop oder Logikanalysator möglich ist.

Bei gegenwärtig verwendeten Adaptern sind kostenintensive Formenvielfalt und Bearbeitungsvorgänge für jede Art von

Baugruppenkonfiguration und Abstandsgeometrie erforderlich. Des weiteren wird die Positioniergenauigkeit der Adapter, die über das oberflächenmontierte Bauelement passen müssen, durch die sich über die Fläche erhebende oberflächenmontierte Baugruppe selbst beeinträchtigt. Die Toleranzen für die Dimensionen der Baugruppe sind größer als die Toleranzen für die Leitungsabstände selbst. Dies kann zu einer Fehlausrichtung des Adapters auf dem Bauelement führen. Die einzigen genauen Toleranzen auf den oberflächenmontierten Bauelementen sind die Leitungsabstände selbst.

Mit zunehmender Größe oberflächenmontierter Bauelemente wird der Wärmestau in den Bauelementen zu einem Problem. Verschiedene Arten von Kühlkörpern wurden zur Überwindung dieses Problems an diesen Bauelementen montiert. Ist jedoch ein Kühlkörper erst einmal an einem Bauelement befestigt, dann muß ein neuer Adapter entworfen und gebaut werden, der auch Platz zur Aufnahme des Kühlkörper bietet. Das Entwerfen und Bearbeiten von Formen für neue Adapter für jede Art von Bauelement mit einem Kühlkörper wird jedoch unerschwinglich teuer.

Es besteht daher die Aufgabe, einen kostengünstigen Sondenadapter für mehrere Typen von IC-Bauelementen verfügbar zu machen, an den elektrische Sonden von Standard-Meß- und Testgeräten anschließbar sind.

Die Lösung besteht gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Adapter zum Verbinden einer elektrischen Testsonde eines Meß- und Testgerätes mit elektrischen Kontakten eines elektronischen Bauelements, bei dem die Abstandsgeometrie der Kontakte durch die Trennung zwischen den Kontakten definiert ist und die Kontakte mit einem Substrat verbunden sind. Der Adapter weist ein flexibles dielektrisches Substrat mit darauf ausgebildeten Leiterbahnen auf. Erste elektrische Kontakte sind an einem Ende der Leiterbahnen ausgebildet und entsprechen in

ihrer Abstandsgeometrie der Abstandsgeometrie der Kontakte des elektronischen Bauelements. Zweite elektrische Kontakte sind am anderen Ende der Leiterbahnen ausgebildet und haben eine Abstandsgeometrie, bei der eine Verwendung der elektrischen Sonde des Meß- und Testinstrumentes möglich ist.

Vorteilhafterweise sind gemäß der vorliegenden Erfindung Vorrichtungen zur Ausrichtung der ersten elektrischen Kontakte des Adapters mit den Kontakten des elektronischen Bauelements vorgesehen. Die ersten elektrischen Kontakte können in der Nähe einer der gegenüberliegenden Randoberflächen des dielektrischen Substrates angeordnet sein, wobei Vorsprünge von dieser Randoberfläche weg verlaufen und mit den Kontakten eines oberflächenmontierten IC-Bauelements zusammenkommen. Vorzugsweise greifen diese Anschlüsse oder Vorsprünge an die am weitesten außen befindlichen Kontakte des IC-Bauelements über, was eine genaue Ausrichtung der ersten elektrischen Kontakte mit den Kontakten des Bauelements ergibt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Adapter zwischen leitenden Kontaktflecken einer Leiterplatte und den Kontakten des elektronischen Bauelements eingefügt ist. Das flexible dielektrische Substrat hat gegenüberliegende obere und untere Oberflächen, wobei die ersten elektrischen Kontakte auf beiden Oberflächen ausgebildet sind. Die gegenüberliegenden Kontakte sind elektrisch miteinander verbunden, wobei der eine Kontakt auf einer Oberfläche elektrisch mit Kontakten des oberflächenmontierten IC-Bauelements verbunden ist und der andere Kontakt mit leitenden Kontaktflecken auf der Leiterplatte verbunden ist. Die ersten elektrischen Kontakte können in Form einer Matrix entsprechend einer Matrix leitfähiger Flecken auf der Leiterplatte und einer Matrix von Kontakten auf dem elektronischen Bauelement vorliegen. Die elektrische Verbindung zwischen gegenüberliegenden ersten elektrischen Kontakten kann durch ein durchkon-

• ·

taktiertes Loch gebildet sein. Öffnungen sind zur Ausrichtung des Adapters mit leitfähigen Kontaktflecken auf der Leiterplatte im dielektrischen Substrat ausgebildet.

Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Widerstandselemente auf den Leiterbahnen als Teil einer koaxialen Übertragungsleitung mit 50 Ohm angeordnet, die in ein Testgerät mit 50 Ohm hineinläuft.

Schließlich sind nach der vorliegenden Erfindung zwischen jedem der ersten elektrischen Kontakte des Adapters Vorrichtungen vorgesehen, die die Kontakte elektrisch gegeneinander isolieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Adapters gemäß vorliegender Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapters,

Fign. 3A

und 3B seitliche Schnittbilder des erfindungsgemäßen Adaptors, und

Fig. 4 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen Adapter.

In Fig. 1 ist ein Adapter 10 für eine elektrische Testsonde gemäß vorliegender Erfindung gezeigt. Der Adapter 10 weist ein

flexibles dielektrisches Substrat 12 mit auf diesem ausgebildeten Leiterbahnen 14 auf. Elektrische Kontakte 16 sind an einem Ende der Leiterbahnen 14 in der Nähe einer ersten Randoberfläche 18 des dielektrischen Substrates 12 ausgebildet. Elektrische Kontakte 2 0 sind auch am anderen Ende der Leiterbahnen 14 in der Nähe einer zweiten Randoberfläche 22 des Substrates 12 gegenüber der ersten Randfläche 18 ausgebildet. Die Seitenoberflächen 24 und 26 des Substrates verlaufen von der ersten Randoberfläche 18 schräg nach außen zur zweiten Randoberfläche 22 und bilden einen im wesentlichen trapezförmigen Adapter 10.

Der Adapter 10 ist für eine Verbindung mit elektrischen Kontakten oder Anschlußleitungen 28 elektronischer Bauelemente 30, beispielsweise oberflächenmontierter IC-Bauelemente, Bauelemente mit Anschlußstiftmatrix (ASM) und hybrider Bauelemente ausgelegt. Das elektronische Bauelement 30 ist in Fig. als vierfach flachgepacktes IC-Bauelement mit elektrischen Kontakten 2 8 in Knickflügelform, die vom Umfang des Bauelementes weg verlaufen, dargestellt. Die Kontakte 28 sind nach unten und nach außen gebogen und kontaktieren leitfähige Kontaktflecken 32 auf einem Substrat oder einer Leiterplatte 34. Eine weitere Art von oberflächenmontiertem Bauelement ist mit J-Leitungen versehen, die vom Umfang des Bauelementes weg verlaufen und nach unten unter das Bauelement zurückgebogen sind. Bauelemente mit Lötaugenmatrix (LAM) sind eine dritte Art oberflächenmontierter Bauelemente, bei denen eine Matrix erhöhter Kontakte auf der unteren Oberfläche des Bauelementes ausgebildet ist, die auf eine entsprechende Matrix leitfähiger Flecken auf der Leiterplatte aufgelötet ist. ASM-Bauelemente sind LAM-Bauelementen dahingehend ähnlich, daß eine Matrix aus Kontakten auf dem Boden des Bauelementes ausgebildet ist. Die ASM-Bauelemente weisen jedoch elektrische Kontakte aus Drahtleitungen anstelle erhöhter Kontakte auf und verwenden eine Durchgangsloch-Technologie zur Anbringung des Bauelementes auf

der Leiterplatte anstelle der Technologie der Oberflächenmontage. Die Drahtkontakte werden in Durchgangslöchern in der Leiterplatte aufgenommen und darin festgelötet.

Die elektrischen Kontakte 16 haben eine Abstandsgeometrie, die der Abstandsgeometrie der elektrischen Kontakte 28 auf dem elektronischen Bauelement 30 entspricht. Bei in den Vereinigten Staaten hergestellten vierfach flachgepackten Bauelementen mit Kontakten in Knickflügelform beträgt die Abstandsgeometrie allgemein 0,635 mm (0,025 Inch) zwischen den Leitungsmitten. Die Abstandsgeometrie für elektrische Kontakte 20 ist allgemein 50 Milli-Inch (mils) oder mehr. Die Kontakte 20 können in ihnen ausgebildete durchkontaktierte Löcher 36 aufweisen, um rechteckige Anschlusstifte 38 oder rechteckige Anschlußstiftverbinder 40 gemäß Industrienorm darin aufzunehmen. Beide Arten von Teilen können mittels Spritzgußkunststoff aneinanderhängen und sind allgemein auf 100 Milli-Inch (mil) Mittelstücken gruppenkontaktiert. Die rechteckigen Anschlußstifte oder -Verbinder 40 sind durch Löten elektrisch mit Kontakten 2 0 verbunden. Bei der Abstandsgeometrie der Kontakte 2 0 ist die Verwendung handgehaltener Sonden 42 von Meß- und Testgeräten wie Oszilloskop- oder Logikanalysatorsonden möglich. Dies bedeutet, daß der Abstand zwischen beieinanderliegenden Kontakten 2 0 ausreicht, eine Sondenabtastung der Kontakte ohne ernsthaftes Risiko eines Kurzschlusses von beieinanderliegenden Kontakten zu ermöglichen. Dies ist bei Kontakten mit einer Abstandsgeometrie von 0,635 mm (0,025 Inch) nicht möglich.

Es können Vorsprünge 44 zusätzlich am Adapter vorgesehen sein, um die elektrischen Kontakte 16 genau mit den Anschlußleitungen 28 des elektronischen Bauelements 3 0 auszurichten. Die Vorsprünge 44 verlaufen von der ersten Randoberfläche 18 des dielektrischen Substrates 12 aus und kommen mit den äußeren Rändern der äußersten Anschlußleitungen 2 8 des Bauelementes in Kontakt. Gemäß von der Industrie gestellten Anforderungen

müssen die Anschlußleitungen äußerst genau beabstandet sein, wodurch die Verwendung kostengünstig gebildeter Vorsprünge zur genauen Positionierung der elektrischen Kontakte 16 auf die Kontakte 28 des elektronischen Bauelementes 3 0 möglich wird.

In einer Testumgebung mit 50 Ohm, bei der der Eingang an das Meß- und Testinstrument 50 Ohm hat, kann der Adapter modifiziert sein und Filmwiderstände aufweisen, wie sie zum Beispiel repräsentativ durch die Bezugsziffer 46 gekennzeichnet sind, die auf den Leiterbahnen 14 ausgebildet sind. Der Widerstand 46 ist ein Zweig eines Spannungsteilerglieds, das den Eingangswiderstand des Meß- und Testinstrumentes einschließt. Für eine Sonde mit zehnfacher Ausgangs impedanz Z₀ hat der Widerstand 46 einen nominalen Wert von 450 Ohm. Die Geometrie der Leiterbahnen 14 ist für charakteristische Impedanzen von 50 Ohm ausgelegt und die Kontakte 20 sind so modifiziert, daß sie an ein Kabel mit 50 Ohm anschließen.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform des Adapters gezeigt. Der Adapter 10 ist zwischen dem elektronischen Bauelement 30 und dem Substrat oder der Leiterplatte 34 eingefügt. Das elektronische Bauelement weist gegenüberliegende obere und untere Oberflächen auf, die jeweils mit 50 bzw. 52 bezeichnet sind, wobei elektrische Kontakte 28 in einer Matrix auf der unteren Oberfläche 52 ausgebildet sind. Bei Lötaugenmatrixanordnungen (LAM) sind die Kontakte 28 elektrisch leitfähige erhöhte Kontaktflecken und bei Anschlußstiftmatrixanordnungen (ASM) sind die Kontakte Drahtanschlußleitungen, die von der unteren Oberfläche herunterführen. In jedem Fall ist die aus Kontakten 28 bestehende Matrix mit einer entsprechenden Matrix aus Kontakten 32 auf dem Substrat oder der Leiterplatte 34 elektrisch verbunden. Bei Anschlußstiftmatrixanordnungen (ASM) weisen die Kontakte 32 durchkontaktierte Löcher 54 auf, die zur Aufnahme der Drahtanschlußleitungen des Bauelementes mit Anschlußstiftmatrix darin ausgebildet sind.

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Die elektrischen Kontakte 16 des Adapters 10 sind sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche, die jeweils mit 56 bzw. 58 bezeichnet sind, des Substrates 12 in einer Matrix ausgebildet, die der Abstandsgeometrie der Matrix elektrischer Kontakte 2 8 des Bauelementes 3 0 entspricht. Elektrisch leitende Durchkontaktierungen oder durchplattierte Löcher 60 verbinden die entsprechenden Kontakte 16 auf der oberen Oberfläche 56 mit den entsprechenden Kontakten auf der unteren Oberfläche 58. Öffnungen 62 sind im dielektrischen Substrat 12 ausgebildet, um den Adapter 10 vor dem Aufsetzen des elektronischen Bauelements 30 genau auf dem Substrat oder der Leiterplatte 34 auszurichten und zu positionieren.

Fig. 2 ist eine repräsentative Darstellung der Leiterbahnen 14, die die elektrischen Kontakte 16 und 20 auf einem der trapezförmigen Ausläufer 64 des Adapters 12 miteinander verbinden. Dasselbe Muster von Leiterbahnen 14 und Kontakten 16 und 2 0 ist auf den anderen trapezförmigen Ausläufern 64 ausgebildet.

Der erfindungsgemäße Adapter 10 ist zur Verwendung in der Technik an Schaltungsprototypen und in einer Testumgebung zur Fehlersuche bei bereits auf Leiterplatten montierten Bauelementen bestimmt. Der Adapter 10 kann entweder vor oder nach Auflötung des Bauelements auf die Leiterplatte 34 mit den Kontakten 2 8 des elektronischen Bauelements 30 verbunden werden. Bei seiner Verwendung an Bauelementen, bei denen die Kontakte

2 8 auf der Leiterplatte freiliegen, wird der Adapter auf die Kontakte 28 aufpositioniert und durch Löten oder durch Verwendung eines elektrisch leitenden Klebstoffes an seinem Platz befestigt. Bei Verwendung an Bauelementen, bei denen sich die Kontakte unter dem Bauelement befinden, wird der Adapter 10 zwischen die Leiterplatte 34 und das elektronische Bauelement

3 0 eingefügt. Der Adapter 10 wird so auf die Leiterplatte 34 gesetzt, daß er mit den leitfähigen Kontaktflecken 32 auf der

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Leiterplatte ausgerichtet ist. Die Kontakte 28 des elektronischen Bauelements werden über sogenanntes "Pick Placement" unter Verwendung einer automatischen Vorrichtung zur Anordnung von Teilen ("Parts Placement Apparatus") mit dem Adapter verbunden. Ein Rückflußlötvorgang wird dazu verwendet/ den Adapter 10 an der Leiterplatte 34 und an den Kontakten 2 8 des elektronischen Bauelements 30 zu befestigen. Ist der Adapter 10 erst einmal elektrisch verbunden und an den Kontakten 28 des elektronischen Bauelements 30 befestigt, dann wird eine elektrische Meß- und Testinstrumentsonde mit einem beliebigen der elektrischen Kontakte 20 des Adapters verbunden.

Die Fign. 3A und 3B zeigen zwei Seitenansichten im Schnitt des Adapters 12. Das Substrat 12 kann aus jedem flexiblen dielektrischen Material wie Polyamid oder dergleichen hergestellt sein. Die Leiterbahnen 14 und die elektrischen Kontakte 16 und 20 werden unter Verwendung von standardgemäß in der Industrie eingesetzten Ätztechniken auf dem Substrat 12 ausgebildet. In Fig. 3A sind die Leiterbahnen und die elektrischen Kontakte 16 und 20 auf derselben Oberfläche des Substrates 12 ausgebildet. Die Leiterbahnen sind durch ein Isolierelement 70 zur elektrischen Isolierung der Leiterbahnen abgedeckt. Ein Ende des rechteckigen Anschlußstiftes 38, der in Spritzgußkunststoff gezeigt ist, verläuft mit einem Ende durch die Durchgangs-Öffnung 36 im Substrat 12 und ist an den elektrischen Kontakt 20 angelötet. Ein weiteres Isolierelement 74 kann zur elektrischen Isolierung der Lötverbindungen verwendet werden. Fig. 3B ist ähnlich Fig. 3A₇ mit der Ausnahme, daß die elektrisch leitenden Durchkontaktierungen oder durchplattierten Löcher 60 im Substrat 12 vorgesehen sind, um die elektrischen Kontakte 16 auf den oberen und unteren Oberflächen 56 bzw. 58 des Substrates 12 miteinander zu verbinden.

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Pig. 4 ist eine Seiten-Endansicht der Oberfläche 18 des Adapter (Substrats) 12 und zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Für eine zusätzliche elektrische Isolierung zwischen den Kontakten 16 bei deren Verbindung mit den Kontakten 28 des elektronischen Bauelements ist ein dielektrisches Material zwischen den Kontakten 16 aufgebaut. Das dielektrische Material hat eine obere Oberfläche 76 mit herabhängenden Seitenwänden 78. Die obere Oberfläche ist über die Oberfläche der Kontakte 16 erhöht, so daß die Seitenwände zwischen die Anschlußleitungen 28 des elektronischen Bauelements 3 0 passen.

Es wurde ein Adapter zur Verbindung einer elektrischen Testsonde eines Meß- und Testinstrumentes mit elektrischen Kontakten eines elektronischen Bauelements beschrieben, bei dem die Abstandsgeometrie der Kontakte durch die Trennung zwischen Kontakten definiert ist und die Kontakte mit einem Substrat verbunden sind. Der Adapter weist ein flexibles dielektrisches Substrat mit auf diesem ausgebildeten Leiterbahnen auf. Erste elektrische Kontakte sind an einem Ende der Leiterbahnen ausgebildet und ihre Abstandsgeometrie entspricht der Abstandsgeometrie der Kontakte des elektronischen Bauelements. Zweite elektrische Kontakte sind am anderen Ende der Leiterbahnen ausgebildet und haben eine Abstandsgeometrie, bei der eine Verwendung der elektrischen Sonde des Meß- und Testinstrumentes möglich ist. Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen ausgeführt.

Claims

STRASSE, MAIWALD, MEYS, ST-AOP4 &^#VOWNE-IVT A*NN

MÜNCHEN

Dip. -Ing JOACHIM STRASSE

Dipi.-Chem Dr -,VALTERMAiVVALD

Dipl -Ing AXEL H CH. DRAUDT

PATEMT ANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl -Chem Dr JUTTA H DRAUDT

Dr PETERC SITTNER HANS A R RElCHARDT RECHTSANWÄLTE

HAMBURG

Dipl.-Cnem Dr HARALD STACHt

Dr 'log GERHARD R VONNEMANN

Dipl -Ing THOMAS HEUN

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

BERLIN

Dipl -Chem Dr HILDEGARD MEYS

PATENTANWALTiN

EUROPEAN PATENT ATTORNEY

Ihr Zeichen Unser Zeichen München

Deutsches Gebrauchs- T 7202 20. September 1993

muster - Neuanmeldung

TEKTRONIX, INC.

26600 S.W. Parkway, P.O. Box 1000, Wilsonville Oregon 97070-1000, Vereinigte Staaten von Amerika

Sondenadapter für elektronische Bauelemente

Schutzansprüche

1. Adapter zum Verbinden einer elektrischen Testsonde eines Meß- und Testinstrumentes mit einem elektronischen Bauelement mit elektrischen Kontakten, die direkt mit einem Substrat verbunden sind, wobei eine Trennung zwischen den Kontakten eine Abstandsgeometrie definiert, gekennzeichnet durch:

ein flexibles dielektrisches Substrat (12) mit auf diesem ausgebildeten Leiterbahnen (14), wobei ein Ende der Leiterbahnen (14) erste elektrische Kontakte (16) mit einer Abstandsgeometrie entsprechend der Abstandsgeometrie der elektrischen Kontakte (32) des elektronischen Bauelements

jst:si

POSTFACH 90 09 54. 81509MÜNCHEN · BALANSTRASSE 55/57, 81541MÜNCHEN TELEFON +49/(0) 89-40 ^6·?*··; F^J X Jf 4 9 J»i*0 ).8Ä- 4& 6 6 27 · TELEX522 054PATD

bildet und das andere Ende der Leiterbahnen (14) zweite elektrische Kontakte (20) mit einer Abstandsgeometrie, bei der eine Verwendung der elektrischen Sonde des Meß- und Testinstrumentes möglich ist, bildet.
2. Adapter nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Ausrichten der ersten elektrischen Kontakte (16) des Adapters mit den elektrischen Kontakten

(32) des elektronischen Bauelements.
3. Adapter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement (30) ein oberflächenmontiertes Bauelement (30) einer integrierten Schaltung (34) ist, von dessen Umfang weg elektrische Anschlußleitungen (28) zur Bildung elektrischer Verbindungen (32) an eine Leiterplatte verlaufen, wobei das dielektrische Substrat (34) weiterhin erste und zweite Randoberflächen umfaßt, wobei die ersten elektrischen Kontakte (16) des Adapters in der Nähe der ersten Randoberfläche (18) angeordnet sind und die zweiten elektrischen Kontakte (20, 36) des Adapters in der Nähe der zweiten Randoberfläche (22) angeordnet ist, und die Ausrichtvorrichtung Lötanschlüsse umfaßt, die von der ersten Randoberfläche weg verlaufen, um mit den Leitungen des oberflächenmontierten IC-Bauelements (30) in Kontakt zu kommen.
4. Adapter nach Anspruch 3, weiterhin gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die zwischen jedem der ersten elektrischen Kontakte (16) zur elektrischen Isolierung der Kontakte (16) voneinander angeordnet ist.
5. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Vorrichtung ein dielektrisches Material mit seitlichen und oberen Oberflächen umfaßt, wobei die oberen Oberflächen über die Oberflächen der ersten elektrischen Kontakte erhöht sind.
6. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement (3 0) ein Bauelement einer integrierten Schaltung (IC) (Fig. 2) ist und obere und untere Oberflächen (50, 52) mit elektrischen Kontakten (28) hat, die zur Bildung elektrischer Verbindungen zu einer Leiterplatte in einer Matrix auf der unteren Oberfläche (52) angeordnet sind, wobei der Adapter (10) zwischen dem IC-Bauelement (30) und der Leiterplatte eingefügt ist, wobei das dielektrische Substrat weiterhin obere und untere Oberflächen umfaßt, wobei die ersten elektrischen Kontakte (16) des Adapters (10) sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrates (12) in einer Matrix ausgebildet sind, die der Matrix elektrischer Kontakte (28) auf der unteren Oberfläche (52) der integrierten Schaltung (30) entspricht, mit einer Vorrichtung zur elektrischen Verbindung der ersten elektrischen Kontakte (16) auf der oberen Oberfläche mit entsprechenden ersten elektrischen Kontakten (28) auf der unteren Oberfläche (52) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten des IC-Bauelements (30) und der Leiterplatte, wobei die Matrix elektrischer Kontakte auf dem IC-Bauelement mit der Matrix erster elektrischer Kontakte (16) des Adapters (10) über Öffnungen (60) ausgerichtet ist, welche im dielektrischen Substrat vorgesehen sind und auf der Leiterplatte angeordnete Ausrichtstifte (38) aufnehmen.
7. Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch verbindende Vorrichtung das dielektrische Substrat mit den auf den oberen und unteren Oberflächen ausgebildeten gegenüberliegenden ersten elektrischen Kontakten umfaßt, wobei jeder Kontakt ein darin vorgesehenes durchkontaktxertes Loch (60) hat.
8. Adapter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das IC-Bauelement (30) ein Bauelement mit Anschlußstiftmatrix ist, das eine Matrix elektrischer Anschlußleitungen hat, die von der unteren Oberfläche des Bauelements weg verlaufen durch die durchkontaktierten Löcher in der Matrix erster elektrischer Kontakte (16) des Adapters (10) hindurch und in durchkontaktierte Löcher in der Leiterplatte (24) hinein verlaufen.
9. Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das IC-Bauelement ein Bauelement (30) mit Lötaugenmatrix ist, das eine Matrix erhöhter elektrischer Kontakte (32) hat, die auf der unteren Oberfläche des Bauelements ausgebildet ist und die Matrix erster elektrischer Kontakte (16) des Adapters (10) kontaktiert.
10. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten elektrischen Kontakte (20) weiterhin elektrisch leitende Stifte (40) umfassen, die mit den zweiten elektrischen Kontakten (20) elektrisch verbunden sind.
11. Adapter nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Widerstandselement (46), das auf einer der Leiterbahnen (14) in der Nähe des ersten elektrischen Kontaktes (16) angeordnet ist, wobei die Leiterbahn eine Geometrie hat, die eine Übertragungsleitung mit 50 Ohm zum Anschluß an ein Koaxialkabel mit 50 Ohm am zweiten elektrischen Kontakt bildet, wobei das Widerstandselement Teil eines Dämpfungsglieds bildet, wobei der Eingang des Meß- und Testinstruments in 50 Ohm endet.