JPH036626B2 - - Google Patents

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〕 マイクロプロセツサ・ベースのシステムを設計
するときにロジツク・アナライザを用いることは
よく知られている。従来のロジツク・アナライザ
は、マイクロプロセツ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
マイクロプロセツサの動作モードを変化させるこ
とも利用される。マイクロプロセツサは、パーソ
ナリテイ・モジユールを通じてロジツク・アナラ
イザとインターフエースする。従来よりパーソナ
リテイ・モジユールは、マイクロプロセツサの接
続端子を介して被試験システムとモジユールを接
続するプローブ・ケーブルを有している。最近の
マイクロプロセツサは68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を
接続することは著しく困難である。

近年、マイクロプロセツサはリードのないチツ
プ・キヤ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ツプ・キ
ヤリアは、下平面と同一平面にある平らなコンタ
クト・パツドのパターンを有するセラミツク基板
である。コンタクト・パツドが端子が接続されて
いる１つ以上の集積回路チツプがマウントされた
基板は、ソケツトと適合し、このソケツトには、
コンタクト・パツ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。ソケツトはチツプキヤリアだけを受けるよう
に設計されていて、チツプキヤリアを取外さずに
ソケツ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ツト中にあると、ソ
ケツト内にチツプ・キヤリアを置き換えることも
できない。

ロジツク・アナライザは、マイクロプロセツサ
の回路試験を行なうのに利用される。すなわち、
マイクロプロセツサ・ベ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ツサによる電気的
事象を、ロジツク・アナライザが被試験システム
の動作に影響することなくモニタする。JEDEC
規格MS−OO2に従つてリードのないチツプキヤ
リアに包まれたマイクロプロセツサの回路試験を
を行なうために、プローブ要素は、マイクロプロ
セツ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ツサのソケツ
トと器具とに適合しなければならない。ソケツト
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、チツプ・キヤリアのそ
れと通常同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、マイクロプロセツ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イ・モ
ジユールとマイクロプロセツサがシステムのマイ
クロプロセツサのソケツ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、この機器端でロジツク・アナ
ライザのパーソナリテイ・モジユールに接続され
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
セツサ・ソケツ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ツサを受けるための補助
リセプタクルを具えている。この補助リセプタク
ルは、マイクロプロセツ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つの脚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パツドを
有している。接続パツ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
下面へ折りたたむ。第２脚部は、補助リセプタク
ルと同型のソケツ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。信号導電路は、ケーブ
ル装置の機器端から第１脚部上の接続パツド及び
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
ベー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、相互に積み重なつた可撓性回路の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
が長手方向にわたつ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、プローブ操作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
ーブ要素のコンタクト・パツドはケーブルの導電
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
マイクロプロセツサのソケツトと取付け取外しし
ていると損傷してしまう欠点があつた。

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
干渉することのないプローブ・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、ソケツトとの取付け取
外しによつ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
にわたつてほぼ共通の方向に走つている。２つの
導電スイツ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
導電路は、長手方向の大部分でほぼ共通の方向に
走つている第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リ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リセプタクルに
適合することが可能である。剛性部材が被試験シ
ステムのリセプタクルに適合すると、導体の終端
領域は、被試験システムのリ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
の説明によつて明らかになろう。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−に沿う断面図が第４図であり、線−
に沿う断面図が第５図となつている。ここでの
可撓性回路基板２は重ね合わせになつた可撓性誘
電物質の層（誘電層）７，８，９によつて作られ
ており、２つの導電路層が層７と８及び８と９の
間に挟まれている。層８はポリイミドのベース・
シートであり、層７と９は誘電物質のカバー・シ
ートである。２層の導電層は、個別の導電路１
０，１２の配列を形成している。プローブ・ケー
ブルはソケツト１４を具えており、可撓性回路基
板２のチツプ支持領域１６上にマウントされる。
また第６図は、第１図における線−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１８、応力除去部材２０、支持
板２１、ねじ２２を更に具えている。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及び応力部材２０の間と、剛
性部材１８及び支持部材２１の間とに固定する役
目を果している。ソケツト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Textool／3Mとして販売されているパー
ツ・ナンバー268−5400−00−1102の類のソケツ
トでもよい。ソケツト１４は、フレームの内側周
囲に68個の金属端子即ち、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、ソケツトの下面
から突出して接続ピン（図示せず）となつてい
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からのパーツ・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。ロジツクアナライザのパーソ
ナリテイ・モジユールはリセプタクル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
たつて、導電路は相互にほぼ平行に走つており、
２つの導電路は交互に隣り合わせになる（インタ
レース）関係に配置されている。したがつて第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とから等距
離にあり、これらの導電路は平行なので各接地導
電路は隣接する２つの信号導電路から等距離にあ
る。信号導電路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
が平行に保つた状態から逸れざるをえないような
場合、例えばチツプ支持領域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）、平行状態から逸されている導電路の束
の隣接するエツジにて、２本の信号導電路から等
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。この方法によつて、信号導電路１２と接地導
電路１０は、伝達経路長全体にわたつて実質的に
均一な特性インピーダンスを有する伝達径路とな
つている。したがつ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
７，８，９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７，８，９を切り取る前は
形は大き目になつていて、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７，８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ツテイングダイに対して、層
を位置決めするのに使用する。これらの穴には、
ソケツト１４のコネクト・ピン及びねじ２２を通
すために３層全部に通して空ける穴と、層８の両
面に導体面を相互に接続するために層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・パツドを露出させるために層７を空ける
穴とがある。穴を空けてから銅の連続した層を、
層８の２つの主平面に接着する。メツキ工程中
で、銅は層８に設けられた穴の中にもメツキされ
て、層８の両主平面の銅層を給合する。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
来の選択エツチング技術を利用して取り除く。次
にカバー・シートである層７，９を層８の両主平
面上に設置して層８上の導電物質がある領域と層
８の露出した領域とにアクリル接着剤のような
熱・圧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。

信号導電路１２は、２つの主要グループに分か
れる。第１グループの信号導電路は、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・パツド４２へと走つており、ソケツト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、ずつと小さいのだが、機器端からプ
ローブ端までソケツト１４のピンとは接続せずに
走つている。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・パツドと、
ソケツト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のパーソナリテイ・モジユー
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、パーソナリテイ・モジ
ユールを通して接地される。

ソケツト１４の接続ピンを通すための層８の穴
は、層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ツド７０まで突き抜
けている。ゆえにパツド７０の各々は、層９の対
応する穴を通じて露出する。ソケツト１４を可撓
性回路基板に取付けるために、層７，８，９の穴
にピンを挿入する。そしてピンの突出した先端を
パツド７０の露出物質に半田付けする。ほとんど
のパツド７０は、１つ以上の導電路１２と接続
し、それゆえピンとパツド７０の露出物質に半田
付けすることによりソケツト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
接地ストリツプ３４とプローブ端の接地ストリツ
プ３６との間を走つている。接地ストリツプ３４
は、パーソナリテイ・モジユ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。層８の両側端のエツジ・ストリツ
プ４０は、接地ストリツプと接続し、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性物質の
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・パツド４２を含んでいる。コンタ
クト・パツド４２は、可撓性回路基板の端の正方
形の領域４３の４側辺に沿つて、各側辺が17個の
パツドになるように配列され金メツキされる。ス
トリツプ３６はコンタクト・パツド４２ａに接続
し、他のパツド４２の各々は信号導電路１２の
各々に接続する。パツド４２と信号導電路１２と
の間の接続は、層８中に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
に沿つたパツドの場合、これらのビアは、各々の
パツドのすぐ真下に延びている。しかし５６の側
に沿つ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、パツド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
用してビアをパツド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・シートである層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、層
９が正方形端部領域４３に満たずに終つており、
それゆえこの領域で導電路１２がむき出しになつ
たままであるが、これらの導電路の絶縁には影響
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ツプ・キヤ
リアの形状におよそ対応している。ゆえにソケツ
ト１４に適合すべく設計された回路要素の周辺形
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ツド４２の配
置は、ソケツト１４にて適合すべく設計された回
路要素のコンタクト・パツドの配置と対応してい
る。したがつて剛性部材と可撓性回路基板の正方
形端部領域４３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リセプタクル
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・パツド
に接続される導電路は、被試験システムをソケツ
ト１４内に設置されたコンポーネント及び／又は
パーソナリテイ・モジユールと接続する。

応力除去部材２０は、被試験システムのリセプ
タクルにプローブ要素を挿入したり、被試験シス
テムのリセプ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つ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第
１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プロセツサと共に用いる用途
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
ピン・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・パツドを有するリ
ードのないチツプ・キヤリアと共に本発明を利用
することを例として説明した。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、厚さが均一で可撓
性に富み、プローブ端の操作がし易いプローブ・
ケーブルを得ることができる。更に、接触パツド
及び信号導電体間の接続を、従来の様に半田付け
によらず、メツキ及びエツチング処理により行う
ことができるので、取り付け及び取り外しの繰り
返しにより接触パツドが損傷される虞れが少な
い。

【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
装置における導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−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。 図中において、２は可撓性回路基板、８はベー
ス層、７及び９はカバー層、１０は接地導電体、
１２は信号導電体、１８は剛性部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性且つ可撓性のベース層、該ベース層の
   両端間の両面の夫々に形成した少なくとも１本の
   信号導電体及び接地導電体、上記ベース層の両面
   にて上記信号導電体及び上記接地導電体を覆う絶
   縁性且つ可撓性の１対のカバー層、及び該カバー
   層の一端部の所定領域で、上記接地導体側のカバ
   ー層を貫通して上記信号導電体と電気的に接続さ
   れた接触パツドを含む可撓性回路基板と、 該可撓性回路基板の上記所定領域を上記信号導
   電体側に折り曲げた部分に間挿して固定された剛
   性部材とを具え、 上記可撓性回路基板の上記所定領域を被試験装
   置のリセプタクルに挿入すると、上記接触パツド
   を介して、上記回路基板及び上記リセプタクル間
   の電気的接続を行うことを特徴とするプローブ・
   ケーブル。