DE4111312A1 - Pin-grid-array-testfassung mit kraftfreier einfuehrung - Google Patents

Pin-grid-array-testfassung mit kraftfreier einfuehrung

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DE4111312A1
DE4111312A1 DE4111312A DE4111312A DE4111312A1 DE 4111312 A1 DE4111312 A1 DE 4111312A1 DE 4111312 A DE4111312 A DE 4111312A DE 4111312 A DE4111312 A DE 4111312A DE 4111312 A1 DE4111312 A1 DE 4111312A1
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William Y Sinclair
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Pin-Grid-Array-Fassung (nachstehend mit PGA-Fassung bezeich­ net) mit kraftfreier Einführung zum temporären Verbinden der leitenden Stifte eines elektrischen Bauelementes mit einer gedruckten Leiterplatte während eines Test- und Evaluations­ vorganges. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement mit vorbelasteten Kontaktauslegern.
Um zu bestimmen, ob ein elektrisches Bauelement wie eine integrierte Schaltung verläßlich arbeitet, ist es notwendig, jedes Bauteil auf einer gedruckten Leiterplatte zu testen und zu überprüfen. In der Vergangenheit beinhaltete das Testen das Einführen von Anschlüssen an einem Bauelement unter Kraftaufwand in eine Öffnung mit federbelasteten Kon­ takten, die mit einer Schaltung verbindbar waren. Diese Art von Verbindung erforderte das Ausüben eines beträchtlichen Druckes.
Die Notwendigkeit der Ausübung eines beträchtlichen Druckes, um die Anschlüsse in die Kontakte zu zwingen, war jedoch unerwünscht. Bei Anwendungen, die Bauteile mit einer be­ trächtlichen Anzahl von Anschlüssen involvierten, wurde es überaus schwierig, die Anschlüsse in ein Verbindungselement zu zwingen. Darüber hinaus führte das Ausüben eines be­ trächtlichen Druckes auf die Anschlüsse des Bauelementes in die belasteten Kontakte häufig zu Brücken oder Verbiegungen der Anschlüsse.
Demgemäß sind im Stand der Technik verschiedene verbesserte Verbindungselemente entwickelt worden, die ausgelegt sind, die Einführungskraft zu verringern oder zu elimieren, die erforderlich ist, um die Anschlüsse eines elektrischen Bau­ teils in das Verbindungselement zu zwingen. Ein Beispiel einer Fassung mit geringer Einführungskraft ist in der US-PS 37 63 459 offenbart, welches am 2. Oktober 1973 mit dem Titel "plug in type socket for testing semiconductors" auf Millis erteilt wurde. Die in der US-PS 37 63 459 offenbarte Fassung umfaßt einen allgemein rechteckförmigen oberen Ab­ schnitt und einen allgemein rechteckförmigen unteren Ab­ schnitt mit einem allgemein rechteckförmigen, längs beweg­ baren mittleren Abschnitt dazwischen. Der obere Abschnitt enthält eine Vielzahl von Öffnungen zum Aufnehmen der Stifte einer integrierten Schaltung. Der untere Abschnitt enthält eine entsprechende Vielzahl von elektrischen Kontakten, von denen jeder ein Paar von federnden Kontaktauslegern und eine Lötfahne aufweist. Die federnden Kontaktausleger der elek­ trischen Kontakte erstrecken sich durch den mittleren Ab­ schnitt, so daß sie mit einem jeweiligen Kanal ausgerichtet sind. Die Lötfahne von jedem der elektrischen Kontakte er­ streckt sich durch die freigelegte Fläche des unteren Ab­ schnittes, um eine Verbindung mit einer gedruckten Leiter­ platte herzustellen.
Die in der US-PS 37 63 459 offenbarte Fassung wird betrieben durch Einführen der Leiterstifte einer integrierten Schal­ tung in die Aufnahmeöffnungen in dem oberen Element derart, daß sie sich in den mittleren Abschnitt der Fassung erstrecken. Hiernach wird ein gekröpftes Betätigungselement ge­ dreht, um den mittleren Abschnitt der Fassung längs relativ zu dem oberen und dem unteren Element gleiten zu lassen. Gleichzeitig üben die Wände der in dem mittleren Abschnitt angeordneten Kanäle eine Vorspannkraft auf die Arme der Kontakte derart aus, daß sie eine elektrische Verbindung zu den Leiterstiften der integrierten Schaltung herstellen. Bei Beendigung eines Testes kann das gekröpfte Betätigungsele­ ment in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, um den mittleren Abschnitt zurück in seine normale nicht verriegel­ te Position gleiten zu lassen, wodurch die federnden Kon­ taktarme in ihren entspannten Zustand zurückkehren.
Eine weitere Ausbildung einer Testfassung mit geringer Ein­ führungskraft ist in der US-PS 46 48 669 offenbart, die am 10.03.1987 mit dem Titel "removable retaining and guide means for electrical sockets" an Marks et al. erteilt wurde. Die letztere offenbart eine elektrische Fassung mit einem allgemein rechteckförmigen nicht leitenden Kunststoffbasis­ element mit einem darauf gleitbar bewegbaren allgemein rechteckförmigen nicht-leitenden oberen Kunststoffelement. Das obere Element der Fassung enthält eine Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen, die in einem Grid-Array (Gittermu­ ster) angeordnet sind. Das Basiselement enthält eine Viel­ zahl von elektrischen Verbindungselementen, die in der US-PS 44 98 728 offenbart sind, welches am 12.02.1985 mit dem Titel "electrical connector" an Bright et al. erteilt wurde. Das in der US-PS 44 98 725 offenbarte Verbindungselement enthält ein Paar von generell 7-förmigen nachgiebigen Kon­ taktauslegern und eine Lötfahne, die sich nach außen von einem der Ausleger erstreckt. Die Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen ist in einer Vielzahl von entsprechen­ den mit Wänden versehenen Hohlräumen angeordnet, die in dem Basiselement derart ausgebildet sind, daß die Wände der Hohlräume die federnden Kontaktausleger von jedem der elek­ trischen Verbindungselemente mit einer nach innen vorge­ spannten Kontaktkraft versorgen. Die Fassung enthält weiter­ hin ein allgemein L-förmiges, mit Nocken versehenes Betäti­ gungselement, welches in einem Lager in dem Basiselement angeordnet ist.
Das obere Element und das untere Element der in der US-PS 46 48 669 offenbarten Fassung enthält eine Vielzahl von ineinandergreifenden, ein Loch aufweisenden Blöcken, die in der Mitte angeordnet sind und sich von den lateralen Kanten des oberen Elementes bzw. des Basiselementes nach außen erstrecken. Die ineinandergreifenden Blöcke erstrecken sich aus dem ebenen Bereich des Basiselementes und des Schließ­ elementes, wodurch sie notwendigerweise den Umfang der Fas­ sung auf einer Leiterplatte erhöhen. Eine Vielzahl von zy­ lindrischen starren Halte- und Führungsstiften mit nach oben zeigenden Enden sind unter Kraft parallel zu der Ebene der Fassung in die Löcher der ineinandergreifenden Blöcke einge­ führt, wodurch das obere Element mit dem Basiselement ver­ bunden und darauf geführt wird. Die starren Halte- und Füh­ rungsstifte können entfernt werden, um ein gebrochenes elek­ trisches Verbindungselement zu ersetzen. Ein wiederholtes Entfernen der Stifte hat jedoch nachteilige Auswirkungen auf die Kunststoffassung, so daß ggfs. die Fassung ausgetauscht werden muß. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der in der US-PS 46 48 669 offenbarten Fassung ist das obere Ele­ ment mit dem Basiselement durch ein starres U-förmiges Hal­ teelement verbunden.
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte PGA-Testfassung mit kraftfreier Einführung anzugeben, die eine Vielzahl von flexiblen, nicht zerstörenden Halte- und Führungseinrichtungen hat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible Halte- und Führungseinrichtung anzugeben, die die Größe oder den Umfang einer PGA-Testfassung nicht erhöht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible Halte- und Führungseinrichtung für eine PGA-Testfassung anzugeben, die kostengünstig herzustellen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible Halte- und Führungseinrichtung für eine PGA-Test­ fassung anzugeben, die ein Wegwerfartikel ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement an­ zugeben, welches ein Paar von neutral nach innen vorgespann­ ten Kontaktauslegern hat.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement an­ zugeben, welches kostengünstig herzustellen ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neue und verbesserte PGA-Testfassungsanordnung mit kraftfreier Einführung zum Aufnehmen einer integrierten Schaltung mit einer Vielzahl von Leiterstiften, die in einem Gittermuster angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein neues und verbessertes elektrisches Verbindungselement, welches insbesondere ausgelegt ist zur Verwendung mit der vorliegen­ den PGA-Testfassung.
Die PGA-Testfassung mit kraftfreier Einführung umfaßt gene­ rell ein nicht-leitendes Basiselement und ein nicht-leiten­ des Schließelement, welches längs entlang der oberen Fläche des Basiselementes bewegbar ist und von einem manuell betä­ tigten, mit Nocken versehenen Betätigungselement angetrieben wird. Die Fassung umfaßt weiterhin eine Vielzahl von flexi­ blen Verbindungsclips, welche das Schließelement mit dem Basiselement verbinden und auf diesem führen. Die Fassung umfaßt weiterhin eine Vielzahl von elektrischen Verbindungs­ elementen mit vorbelasteten Kontaktauslegern, die in dem Basiselement montiert sind und in diesem freies Seitenspiel haben.
Das obere Schließelement der Fassung ist ein generell recht­ eckförmiges Element mit einem vorderen und einem hinteren Ende und gegenüberliegenden Seitenwänden. Das Schließelement enthält eine Vielzahl von allgemein konisch geformten Öff­ nungen, welche sich senkrecht zur Ebene der Fassung durch das Schließelement erstrecken und in einem Gittermuster angeordnet sind und derart beabstandet sind, daß sie die Leiterstifte einer integrierten Schaltung aufnehmen können. Das Schließelement enthält weiterhin eine Vielzahl von all­ gemein T-förmigen Clipaufnahmeöffnungen, welche sich senk­ recht zur Ebene der Fassung erstrecken und in einer vonein­ ander beabstandeten Beziehung in den gegenüberliegenden lateralen Wänden der Fassung angeordnet sind. Jeder der T- förmigen Clipaufnahmeschlitze umfaßt einen länglichen oval ausgenommenen Clipbrückensitz, von welchem ein Aufnahme­ schlitz abgeht.
Das Schließelement enthält weiterhin einen ersten und einen zweiten Satz von Nockenblöcken benachbart zur hinteren Kante des Schließelementes, die sich von dessen unterer Fläche derart erstrecken, daß sie eine von einem mit Nocken ver­ sehenen Betätigungselement angelegte Kraft aufnehmen. Jeder Satz von Nockenblöcken umfaßt einen Vorwärtskraftblock bzw. eine vordere Kraftstütze und einen Rückwärtskraftblock bzw. eine hintere Kraftstütze, die durch einen halbzylinderförmi­ gen Kanal getrennt sind, in dem die Nocke rotiert. Das Schließelement enthält weiterhin eine Nockenhaltearretie­ rung, welche sich von einer ihrer lateralen Kanten derart nach außen erstreckt, daß sie den Handgriff des mit Nocken versehenen Betätigungselementes in der Bewegung einschränkt, wenn die Fassung im Eingriff ist.
Das untere Basiselement der vorliegenden Fassung ist ein allgemein rechteckförmiges Element mit ebenen Abmessungen, welche ähnlich zu jenen des Schließelementes sind, und hat eine vordere und eine hintere Wand und gegenüberliegende Seitenwände. Das Basiselement enthält eine Vielzahl von länglichen Kanälen, die den voneinander beabstandeten Stift­ aufnahmeöffnungen in dem Schließelement entsprechen und die parallel zu den gegenüberliegenden Seitenwänden des Basis­ elementes angeordnet sind. Jeder der länglichen Kanäle ist durch eine Vielzahl von rechtwinkligen Unterteilungswänden getrennt, um eine Vielzahl von boxartigen Verbindungsele­ mentaufnahmeöffnungen zu definieren, die in einem Gitter­ muster angeordnet sind, um den voneinander beabstandeten Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement zu entsprechen. Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen ist jeweils in­ nerhalb der Wände von jedem der Verbindungselementaufnahme­ öffnungen angeordnet, die sich durch die untere Fläche des Basiselementes erstrecken und so angeordnet, daß sie den Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement entsprechen. Die kreisförmigen Öffnungen, die vorgesehen sind, um die Anschlüsse eines elektrischen Verbindungselementes aufzuneh­ men, haben einen etwas größeren Durchmesser als die Breite des Anschlusses eines elektrischen Verbindungselementes. Somit kann ein elektrisches Verbindungselement frei inner­ halb einer jeweiligen kreisförmigen Öffnung schwimmen bzw. hat in dieser Seitenspiel. Das Basiselement enthält weiter­ hin eine Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen, die in voneinander beabstandeter Beziehung in gegenüberliegenden Seitenwänden des Basiselementes angeordnet sind und sich senkrecht zur Ebene der Fassung erstrecken, wobei sie den Clipaufnahmeschlitzen in dem Schließelement entsprechen.
Eine Nockenlagerung ist benachbart und parallel zu der hin­ teren Kante des Basiselementes angeordnet, um das manuell betätigte, mit Nocken versehene Betätigungselement der vor­ liegenden Erfindung aufzunehmen. Die Nockenlagerung umfaßt einen länglichen, allgemein halbzylinderförmigen Kanal mit einem offenen Ende, welches sich durch eine der gegenüber­ liegenden Seitenwände des Basiselementes erstreckt, und einem geschlossenen Ende an der anderen Seitenwand. Erste und zweite voneinander beabstandete Vorwärtskraft-Blockhohl­ räume sind benachbart der vorderen Kante der Nockenlagerung angeordnet, um die sich von dem Schließelement nach unten erstreckenden Vorwärtskraft-Blöcke aufzunehmen. Erste und zweite voneinander beabstandete Rückwärtskraft-Blockhohlräu­ me sind benachbart zu der hinteren Kante der Nockenlagerung angeordnet und erstrecken sich durch die hintere Wand des Basiselementes an einer anderen Ebene als die Nockenlage­ rung, um die Rückwärtskraft-Blöcke aufzunehmen, die sich von dem Schließelement nach unten erstrecken.
Das Schließelement enthält weiterhin einen Hohlraum, welcher sich in die Mitte der hinteren Wand des Basiselementes senk­ recht zu der Ebene der Fassung erstreckt. Eine Schraubenfe­ der ist in dem Hohlraum angeordnet und ein Kolben ist in dem Hohlraum angeordnet und übt eine nach aufwärts gerichtete Kraft auf die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes aus. Ein Keilflansch erstreckt sich von der hinteren Kante der ersten der gegenüberliegenden Seitenwände auf derselben Ebene wie die untere Fläche des Basiselementes nach außen, um die Betätigung des mit Nocken versehenen Betätigungsele­ mentes zu unterstützen. Eine Nockenstütze erstreckt sich von der Mitte der ersten der gegenüberliegenden Seitenwände in derselben Ebene wie der Keilflansch nach außen. Das Basis­ element enthält weiterhin einen vorderen und einen hinteren Montageflansch, die sich von der vorderen bzw. der hinteren Wand nach außen erstrecken. Die Montageflansche sind mit Öffnungen zum Aufnehmen von Befestigungselementen versehen, so daß die Basis der Fassung an einer gedruckten Leiterplat­ te festgelegt werden kann, wenn dies erforderlich sein soll­ te.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Ver­ bindungsclipsen, die einstückig aus einer Metallegierung in einem Ätzprozeß ausgebildet werden. Die Vielzahl von flexi­ blen Verbindungsclips sind vorgesehen, um das Schließelement mit dem Basiselement zu verbinden und das Schließelement während der Öffnungs- und Schließbetätigungen auf dem Basis­ element zu führen. Die flexiblen Verbindungsclips umfassen ein Paar von parallelen voneinander beabstandeten nachgiebi­ gen Beinen, die an einem Ende durch eine Brücke verbunden sind. Jedes der nachgiebigen Beine enthält einen sich nach außen erstreckenden Eingriffsfuß an seinem jeweiligen unte­ ren distalen Ende. Jeder flexible Verbindungsclip soll in einen jeweiligen Clipaufnahmeschlitz in dem Schließelement derart eingeführt werden, daß sein Paar von parallelen Bei­ nen sich hierdurch und in einen jeweiligen Clipverriege­ lungsschlitz in dem Basiselement erstreckt, wodurch der Eingriffsfuß in diesem verriegelt wird, um das Schließele­ ment und das Basiselement zu verbinden.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin eine Vielzahl von generell Y-förmigen elektrischen Verbin­ dungselementen. Die elektrischen Verbindungselemente sind einstückig aus einer Metallegierung in einem Präge- bzw. Stanzprozeß geformt. Jedes elektrische Verbindungselement der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten und einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger, die an ihren unteren Enden durch eine Basis verbunden sind. Der erste und der zweite Kontaktausleger enthalten einen ersten bzw. einen zweiten nach innen gespannten geflanschten Kon­ taktarm, der jeweils an dem oberen distalen Ende der Aus­ leger angeordnet ist. Der geflanschte Kontaktarm des ersten der gegenüberliegenden Kontaktausleger enthält einen halbku­ gelförmigen Vorsprung, der sich nach innen hiervon er­ streckt, um einen Kontakt zu der inneren Fläche des Kontakt­ armes an dem zweiten gegenüberliegenden Kontaktausleger herzustellen. Durch Vorsehen des halbkugelförmigen Vorsprun­ ges an dem ersten Kontaktarm sind die Kontaktausleger des elektrischen Verbindungselementes vorbelastet und daher neutral nach innen vorgespannt und hängen somit für die Kontaktkraft nicht von den Wänden der Verbindungselement­ aufnahmeöffnungen ab. Somit haben die elektrischen Verbin­ dungselemente der vorliegenden Fassung innerhalb ihrer je­ weiligen Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement Seitenspiel und werden durch das Schließelement gehalten.
Ein Lötschwanz bzw. eine Lötfahne ist aus dem ersten der gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger ausgestanzt und von diesem abgebogen, so daß er sich nach unten er­ streckt. Die Lötfahne enthält eine längliche Prägung, die sich von dieser nach außen über nahezu ihre ganze Länge erstreckt, um eine Versteifung zu bieten. Beim Bilden des Lötschwanzes aus dem Körper des Verbindungselementes ergibt sich ein wesentlicher ökonomischer Gewinn. Insbesondere ist die Menge des zur Herstellung des Verbindungselementes er­ forderlichen Materials wesentlich geringer als beim Stand der Technik.
Die vorliegende PGA-Testfassung enthält weiterhin ein all­ gemein L-förmiges, mit Nocken versehenes Betätigungselement, welches einen länglichen Handhabungsabschnitt, der sich von einer Seitenwand des Basiselementes nach außen erstreckt, und einen mit Nocken versehenen Abschnitt aufweist, der in der Nockenlagerung liegt, die in dem Basiselement der Fas­ sung angeordnet ist. Der mit Nocken versehene Abschnitt enthält erste und zweite voneinander beabstandete, einstückig ausgebildete Nocken. Die erste Nocke ist benachbart dem distalen Ende des Nockenabschnitts angeordnet und die zweite Nocke ist benachbart dem Handhabungsabschnitt des Betäti­ gungselementes angeordnet. Die erste und die zweite Nocke haben eine Vorwärtsorientierung und sollen eine Längskraft auf die Nockenblöcke ausüben, die sich von dem Schließele­ ment nach unten erstrecken. Ein Nockenstabilisator ist zwi­ schen der ersten und der zweiten Nocke angeordnet, um eine sanfte Drehung der Nocken innerhalb der Lagerung während des Öffnungs- und des Schließbetriebes zu gewährleisten.
Die Fassung der vorliegenden Erfindung wird zusammengebaut durch Einführen eines elektrischen Verbindungselementes in jede der Verbindungselementaufnahmeöffnungen derart, daß sich die Lötfahne von jedem Verbindungselement durch die kreisförmige Öffnung und aus der unteren Fläche des Basis­ elementes erstreckt. Das mit Nocken versehene Betätigungs­ element wird in der Nockenlagerung derart angeordnet, daß das distale Ende des mit Nocken versehenen Abschnittes gegen die zweite der gegenüberliegenden Seitenwände des Basisele­ mentes anstößt und das innere Ende des mit Nocken versehenen Abschnittes sich durch die erste der gegenüberliegenden Seitenwände des Basiselementes derart erstreckt, daß der Handhabungsabschnitt auf der Nockenstütze parallel zu der ersten der gegenüberliegenden Seitenwände liegt. Das Schließelement wird an dem Basiselement angebracht durch Ausrichten der T-förmigen Clipaufnahmeschlitze in dem Schließelement mit den Clipverriegelungsschlitzen in dem Basiselement. Hiernach wird eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Verbindungsclips jeweils in den Clip­ aufnahmeschlitz in dem Schließelement derart eingeführt, daß sich die Beine der Vielzahl der Clips hierdurch und in die Clipverriegelungsschlitze in dem Basiselement erstrecken. Zu dieser Zeit verriegeln die sich nach außen erstreckenden Eingriffsfüße die flexiblen Verbindungsclips in den Clipver­ riegelungsschlitzen, wodurch das Schließelement mit dem Basiselement verbunden wird.
Beim Betrieb wird das mit Nocken versehene Betätigungsele­ ment derart betätigt, daß die erste und die zweite Nocke eine Längskraft gegen die rückwärtigen Nockenblöcke ausüben, wodurch das Schließelement veranlaßt wird, längs entlang der Fläche des Basiselementes derart zu gleiten, daß es in den geöffneten Zustand positioniert wird. In der geöffneten Position übt der federbelastete Kolben eine nach oben ge­ richtete vertikale Kraft gegen die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes aus. Hierbei arbeitet der Kolben, um zu gewährleisten, daß der Betätigungsabschnitt des mit Nocken versehenen Betätigungselementes in der aufwärts gerichteten Position bleibt.
Sobald die Fassung in dem geöffneten Zustand ist, kann ein elektrisches Bauteil wie eine integrierte Schaltung mit einer Vielzahl von Leiterstiften, die von dieser in einem Gittermuster abstehen, leicht in das Schließelement einge­ führt werden. Die Leiterstifte dieses Bauteiles erstrecken sich durch das Schließelement und in die in dem Basiselement angeordneten länglichen, geöffneten Kanäle. Demgemäß erfährt die Bedienperson der Fassung beim Einführen der Leiterstifte in die Fassung keinen Widerstand und keine Störung (d. h. eine kraftfreie Einführung). Hiernach wird auf den Handgriff des mit Nocken versehenen Betätigungselementes eine nach unten gerichtete Kraft derart ausgeübt, daß die erste und die zweite Nocke eine Längskraft gegen die vorderen Nocken­ blöcke ausüben, wodurch das Schließelement veranlaßt wird, längs entlang des Basiselementes in Richtung auf die vordere Wand des Basiselementes zu gleiten. Hierauf werden die Lei­ terstifte der integrierten Schaltung in die nach innen vor­ gespannten geflanschten Kontaktarme der elektrischen Ver­ bindungselemente gezwungen, um die elektrische Verbindung herzustellen.
Hiernach wird der Handhabungsabschitt des mit Nocken ver­ sehenen Betätigungselementes über die Nockenhaltearretierung betätigt bzw. gedrückt, die sich von dem Schließelement nach außen erstreckt, und liegt schließlich auf der Nockenstütze, die sich von dem Basiselement nach außen erstreckt, wodurch der Handhabungsabschnitt am Ort verriegelt ist. Zu dieser Zeit wird die integrierte Schaltung zu Evaluationszwecken in der PGA-Testfassung mit kraftfreier Einführung am Ort gehal­ ten.
Bei Beendigung eines Test wird der Handhabungsabschnitt wieder angehoben, um das Schließelement zu veranlassen, nach hinten zu gleiten, wodurch die Leiterstifte der integrierten Schaltung aus den nach innen vorgespannten Kontaktarmen der Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen ausrücken. Hiernach kann die integrierte Schaltung leicht entfernt werden und die Fassung ist vorbereitet, eine weitere elek­ trische Komponente aufzunehmen.
Sollte die Situation auftreten, bei der eines der Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen bricht oder verbiegt, können die Brücken der Vielzahl von flexiblen Verbindungs­ clips leicht mit einem Paar von Abtrennwerkzeugen abgetrennt werden und das Schließelement kann abgenommen werden. Hier­ nach kann der kostengünstige Clip ersetzt werden, ohne die Fassungsanordnung zu beschädigen und ohne eine Zerstörung der Fassungsanordnung zu erfordern.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungs­ gemäßen Pin-Grid-Array-Testfassung mit kraftfreier Einführung in der geschlossen Position;
Fig. 2 ist eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen PGA-Fassung mit kraftfreier Einführung in der geöffneten Position;
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der PGA-Testfassung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht des flexiblen Verbindungs­ clips, der einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht des federbelasteten Halte­ kolbens, der einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht des neuen und verbesserten elektrischen Verbindungselementes der vorliegenden Erfindung vor einem Eingriff des Leiterstiftes eines elektrischen Bauteils;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6 und stellt das elektrische Verbindungs­ element der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht des neuen und verbesserten elektrischen Verbindungselementes, welches voll­ ständig im Eingriff mit dem Leiterstift eines elektrischen Bauteiles steht; und
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 und stellt das elektrische Verbindungs­ element der vorliegenden Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße PGA-Testfassung mit kraftfreier Ein­ führung ist in Fig. 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Fassung 10 soll eine lötfreie elektrische Verbindung zwischen den Leiterstiften 210 eines elektrischen Bauteiles wie einer integrierten Schaltung 200 und einer gedruckten Leiterplatte 140 während eines Test- und Evaluationsvorganges schaffen.
Wie es in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, umfaßt die Fas­ sung 10 generell ein Basiselement 14 und ein Schließelement 12, welches längs bezüglich des Basislementes 14 verschieb­ bar ist. Ein mit Nocken versehenes Betätigungselement 120 dreht sich innerhalb eines Nockenlagers 94, welches in dem Basislement 14 der Fassung 10 angeordnet ist, und liefert die Längskraft zur Bewegung des Schließelementes 12 auf dem Basiselement 14. Eine Vielzahl von flexiblen Verbindungs­ clips 150 verbinden das Schließelement 12 mit dem Basisele­ ment 14 und führen das Schließelement 12 während dessen Längsbewegung auf dem Basiselement 14. Ein federbelasteter Haltekolben bzw. -stift 76 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß sich das mit Nocken versehene Betätigungselement 120 bewegt, während es in der aufrechten Position ist. Eine Vielzahl von vorbelasteten elektrischen Verbindungselementen 180 sind vorgesehen, um die Leiterstifte 210 des elektri­ schen Bauteiles 200 aufzunehmen.
Die Details der Konstruktion der erfindungsgemäßen PGA-Test­ fassung sind in Fig. 3 dargestellt. Das Schließelement 12 umfaßt generell ein rechteckförmiges Element aus dielektri­ schem Kunststoffmaterial, welches extrem hart und wärmebe­ ständig ist, und hat eine Vorderkante 16, eine hintere Kante 18 und gegenüberliegende Seitenkanten 20 und 22.
Das Schließelement 12 enthält eine Vielzahl von generell konisch geformten Stiftaufnahmeöffnungen 40, die sich durch das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene der Fassung 10 erstrecken und in einem Gittermuster bzw. Grid-Array ange­ ordnet sind. Das Schließelement 12 umfaßt weiterhin vonein­ ander beabstandete T-förmige Clip-Aufnahmeschlitze 32 und 34, welche benachbart zu der Seitenkante 20 liegen und sich das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene der Fassung 10 erstrecken, sowie voneinander beabstandete T-förmige Clip­ aufnahmeschlitze 36 und 38 benachbart zur Seitenkante 22, die sich durch das Schließelement 12 senkrecht zur Ebene der Fassung 10 erstrecken. Jeder Clipaufnahmeschlitz 32, 34, 36 und 38 soll beim Zusammenbau der Fassung 10 einen flexi­ blen Verbindungsclip 150 aufnehmen. Die Clipaufnahmeschlitze 32 und 34 haben ovale Clip-Brückenaufnahmen 24 bzw. 26. Die Clipaufnahmeschlitze 36 und 38 haben ovale Clipbrückenauf­ nahmen 28 bzw. 30, die die flexiblen Verbindungsclips 150 lagern sollen.
Das Schließelement 12 enthält weiterhin einen ersten und einen zweiten Satz von Nockenblöcken 55 und 75 benachbart zur hinteren Kante 18, die sich von der nicht freiliegenden Fläche des Schließelementes 12 nach unten erstrecken. Der erste und der zweite Nockenblocksatz 55 und 75 sind vorgese­ hen, um eine längs angelegte Kraft von dem mit Nocken ver­ sehenen Betätigungselement 120 beim Öffnen und Schließen der Fassung 10 aufzunehmen. Der erste Satz Nockenblöcke 55 ent­ hält einen Vorwärtskraft-Nockenblock 45 und einen Rückwärts­ kraft-Nockenblock 46, welche durch einen halbzylindrischen Kanal 48 getrennt sind, der sich in die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes 12 erstreckt. Der zweite Satz Nockenblöcke 75 enthält einen Vorwärtskraft-Block 65 und einen Rückwärtskraft-Block 68, die durch einen halbzylin­ drischen Kanal 70 getrennt sind, welcher sich in die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes 12 erstreckt. Das Schließelement 12 umfaßt auch eine Nockenhaltearretierung 44, die sich von seiner Längskante 22 nach außen erstreckt und vorgesehen ist, das mit Nocken versehene Betätigungs­ element 120 zu verriegeln.
Die Basis 14 der PGA-Testfassung 10 mit kraftfreier Einfüh­ rung umfaßt generell ein rechteckförmiges Element aus di­ elektrischem Kunststoffmaterial mit einer Vorderwand 50 und einer hinteren Wand 52 und gegenüberstehenden Seitenwänden 54 und 56. Das Basiselement 14 enthält eine Vielzahl von voneinander beabstandeten länglichen Unterteilungswänden 88, die parallel zu seinen Seitenwänden 54 und 56 angeordnet sind. Die Vielzahl von voneinander beabstandeten länglichen Unterteilungswänden 88 bilden eine Vielzahl von parallelen länglichen Kanälen 112. Jeder der länglichen Kanäle 112 enthält eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Hilfs- bzw. Nebenunterteilungswänden 90 (nachstehend mit Querunter­ teilungswänden 90 bezeichnet), welche senkrecht zu den läng­ lichen Unterteilungswänden 88 angeordnet sind. Die Vielzahl von Querunterteilungswänden 90 und die entsprechende Viel­ zahl von länglichen Unterteilungswänden 88 bilden eine Viel­ zahl von boxartigen Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 innerhalb jeder der parallelen länglichen Kanäle 112. Die Vielzahl von Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 ent­ sprechen der Vielzahl von voneinander beabstandeten Kontakt­ aufnahmeöffnungen, die in dem Schließelement 12 angeordnet sind. Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 72 erstrecken sich durch die Grundfläche des Basiselementes 14 und entsprechen der Vielzahl von Verbindungselementaufnahmeöff­ nungen 114.
Das Basiselement 14 enthält weiterhin voneinander beabstan­ dete Clipverriegelungsschlitze 80 und 82, die in seiner Seitenwand 54 vorgesehen sind und sich durch das Basisele­ ment 14 senkrecht zur Ebene der Fassung 10 erstrecken, sowie ähnlich voneinander beabstandete Verriegelungsschlitze 84 und 86, die in der Seitenwand 56 des Basiselementes 14 an­ geordnet sind. Die Clipverriegelungsschlitze 80, 82, 84 bzw. 86 entsprechen den Clipaufnahmeschlitzen 32, 34, 36 und 38 in dem Schließelement 12. Die Clipverriegelungsschlitze 80, 82, 84 und 86 sind vorgesehen, um die entsprechenden der Vielzahl von flexiblen Verbindungsclips 150 beim Zusammenbau der Fassung 10 zu verriegeln.
Das Basiselement 14 enthält weiterhin vordere Beine 58 und 60 und hintere Beine 62, die sich von seiner unteren Fläche nach unten erstrecken. Ein vorderer Montageflansch 64 mit einem sich hierdurch erstreckenden Montageloch 116 und ein hinterer Montageflansch 68 mit einem sich hierdurch erstreckenden Montageloch 118 erstrecken sich nach außen von der vorderen Wand 50 bzw. der hinteren Wand 52 des Basiselemen­ tes 14. Die Montageflansche 64 und 68 sind vorgesehen, um das Basiselement 14 an der gedruckten Leiterplatte 140 fest­ zulegen, wenn dies erforderlich ist. Ein Keilflansch 92 erstreckt sich von dem hinteren Ende der Seitenwand 56 des Basiselementes 14 nach außen und ist vorgesehen, die Betäti­ gung des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 zu unterstützen. Eine Nockenstütze 110 ist an der Mitte der Seitenwand 56 angeordnet und erstreckt sich von dieser nach außen für das mit Nocken versehene Betätigungselement 120.
Die Fassung 10 enthält weiterhin ein allgemein L-förmiges, mit Nocken versehenes Betätigungselement 120, welches einen länglichen Handhabungsabschnitt 126 und einen mit Nocken versehenen Abschnitt 128 bildet. Der Handhabungsabschnitt 126 enthält einen Winkelabschnitt 124, von dem sich ein versetzter Abschnitt 125 erstreckt. Der versetzte Abschnitt 125 liegt parallel zu dem Handhabungsabschnitt 126 und ge­ stattet eine bequeme Handhabung des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120. Der mit Nocken versehene Abschnitt 128 des Betätigungselementes 120 enthält einen ersten Nocken 136, angeordnet benachbart zu dem Handhabungsabschnitt 126, einen Nockenstabilisator 134, angeordnet in der Mitte des mit Nocken versehenen Abschnittes 128, und einen zweiten Nocken 132, angeordnet benachbart seinem distalen Ende 130. Der erste Nocken 136 und der zweite Nocken 132 haben eine Orientierung nach vorne und sind vorgesehen, eine Längskraft auf den ersten und den zweiten Kraftblocksatz 55 bzw. 75 bei der Betätigung auszuüben. Der Nockenstabilisator 134 ist vorgesehen, um eine sanfte und gleichmäßige Drehung der Nocken 132 und 136 des mit Nocken versehenen Betätigungs­ elementes 120 innerhalb der Nockenlagerung 94 bei der Betä­ tigung zu gewährleisten.
Eine halbzylinderförmige Nockenlagerung 94 ist benachbart und parallel zu der hinteren Wand 52 des Basiselementes 14 angeordnet und vorgesehen, das mit Nocken versehene Betäti­ gungselement 120 aufzunehmen. Die Nockenlagerung 94 hat ein offenes Ende 96, welches sich durch die Seitenwand 56 des Basiselementes 14 erstreckt, und ein geschlossenes Ende 28, angeordnet in der Seitenwand 54. Voneinander beabstandete Vorwärtskraft-Nockenblockhohlräume 100 und 102 sind benach­ bart der vorderen Kante der Nockenlagerung 94 angeordnet und von einem Unterteilungsabsatz 104 getrennt. Die Vorwärts­ kraft-Blockhohlräume 100 und 102 sind vorgesehen, um die Vorwärtskraft-Blöcke 45 bzw. 65 aufzunehmen, die sich von dem Schließelement 12 nach unten erstrecken. Voneinander beabstandete Rückwärtskraft-Blockhohlräume 106 und 108 sind benachbart der hinteren Kante der Nockenlagerung 94 angeord­ net und erstrecken sich durch die hintere Wand 52 des Basis­ elementes 14. Die Rückwärtskraft-Blockhohlräume 106 und 108 sind vorgesehen, um die Rückwärtskraft-Blöcke 46 bzw. 68 aufzunehmen, die sich von dem Schließelement 12 nach unten erstrecken.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 enthält die Fassung 10 weiterhin eine Vielzahl von abgeänderten π-förmigen flexiblen Verbin­ dungsclips, die generell mit dem Bezugszeichen 150 versehen sind. Die flexiblen Verbindungsclips 150 sind vorgesehen, um das Schließelement 12 mit dem Basiselement 14 zu verbinden und das Schließelement 12 bei den Öffnungs- und Schließbetä­ tigungen auf dem Basiselement 14 zu führen. Die flexiblen Verbindungsclips 150 sind aus einer metallischen Legierung in einem Ätzprozeß hergestellt. Jeder flexible Verbindungs­ clip 150 hat ein Paar von nachgiebigen parallelen Beinen 152 und 154, die an einem Ende an einer Brücke 160 angebracht sind. Die nachgiebigen Beine 152 und 154 enthalten sich nach außen erstreckende Eingriffsfüße 158 und 156, die an ihren jeweiligen distalen Enden angeordnet sind. Die Clips sollen senkrecht zur Ebene der Fassung 10 in die Clipaufnahme­ schlitze 32, 34, 36 und 38 in dem Schließelement 12 einge­ setzt werden. Hiernach sollen sich die nachgiebigen Beine 152 und 154 in die Clipverriegelungsschlitze 80, 82, 84 und 86 in dem Basiselement 14 derart erstrecken, daß sich die nach außen erstreckenden Eingriffsfüße darin verriegeln.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 umfaßt die Fassung 10 der vor­ liegenden Erfindung weiterhin einen zylindrischen Haltekol­ ben, der allgemein mit dem Bezugszeichen 76 versehen ist. Der Kolben 76 soll auf die nicht freigelegte Fläche des Schließelementes 12 eine nach oben gerichtete Kraft ausüben. Die Kraft wird von einer Schraubenfeder 74 gewünschter Fe­ derkonstante geliefert. Der Kolben 76 hat eine sich von diesem nach oben erstreckende halbkugelförmige Arretierung 76a, mit der eine Berührung zu der nicht freigelegten Fläche des Schießelementes 12 hergestellt wird. Ein zylindrischer Kragen 76b ist etwa in der Mitte des Kolbens 76 vorgesehen und hat einen Durchmesser "C", welcher größer ist als der äußere Durchmesser der Schraubenfeder 74, derart, daß die Schraubenfeder 74 eine nach oben gerichtete Kraft auf den Kragen 76b ausübt. Der Kolben 76 umfaßt weiterhin eine zy­ lindrische Achse 76c mit einem Durchmeser "D", welcher ge­ ringer ist als der innere Durchmesser der Schraubenfeder 74, derart, daß sich die zylindrische Achse 76c in die Schrau­ benfeder 74 erstrecken kann. Der Kolben 76 und die Schrau­ benfeder 74 sind in einem Hohlraum 78 in der Mitte der hin­ teren Wand 52 des Basiselementes 14 zwischen den voneinander beabstandeten hinteren Kraftblockhohlräumen 106 und 108 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 sind die elektrischen Verbindungselemente der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 180 versehen. Ein elektrisches Verbin­ dungselement 180 ist einstückig aus einer metallischen Le­ gierung in einem Präge- bzw. Stanzprozeß gebildet. Das elek­ trische Verbindungselement 180 umfaßt einen ersten und einen gegenüberliegenden zweiten Kontaktausleger 188 bzw. 190, die an ihren unteren Enden durch eine Basis 186 verbunden sind. Ein erster und ein zweiter nach innen vorgespannter Kontakt­ arm 194 bzw. 196 sind an den oberen distalen Enden des er­ sten bzw. zweiten Kontaktauslegers 188 bzw. 190 angeordnet. Der Kontaktarm 196 des ersten gegenüberliegenden Kontakt­ auslegers 188 enthält eine halbkugelförmige Arretierung, die sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu der inneren Fläche 195 des zweiten Kontaktarmes 194 an dem distalen Ende des zweiten gegenüberliegenden Kontaktausle­ gers 190 zu bilden, wodurch die Kontaktarme 194 und 196 vorgespannt bzw. -belastet werden. Durch Vorbelasten der Kontaktarme 194 und 196 braucht das Verbindungselement 180 die länglichen, voneinander beabstandeten Unterteilungswände 188 der Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 zur Bildung einer Kontaktkraft nicht. Stattdessen schwimmen die Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen 180 frei innerhalb einer entsprechenden Verbindungselementaufnahmeöffnung 114 bzw. haben ein Seitenspiel. Ein Lötschwanz bzw. eine Lötfah­ ne 182 ist ausgestanzt und gebildet aus dem ersten gegen­ überliegenden Kontaktausleger 188 und erstreckt sich ein­ stückig von der Basis 186 nach unten. Die Lötfahne 182 ent­ hält eine längliche Versteifungsprägung 184, die sich von diesem nach außen erstreckt. Die Breite der Lötfahne 182 ist etwas geringer als der Durchmeser der kreisförmigen Öffnung 72, die in dem Basiselement 14 angeordnet ist. Somit wird sich die Lötfahne 182 beim Einführen in die kreisförmige Öffnung 72 frei mit Seitenspiel in dieser bewegen.
Wenn die Fassung 10 zusammengebaut wird, wird das mit Nocken versehene Betätigungselement 120 in der Nockenlagerung 94 derart angeordnet, daß das distale Ende 130 des mit Nocken versehenen Abschnittes 120 an der Seitenwand 54 des Basis­ elementes 14 an dessen geschlossenem Ende 98 anstößt und sich der Handhabungsabschnitt 126 aus dem geöffneten Ende 96 der Nockenlagerung 94 nach außen erstreckt. Die Feder 74 und der Kolben 76 werden in den Kolbenhohlraum 78 eingeführt, der an der hinteren Wand 52 des Basiselementes 14 angeordnet ist.
Ein elektrisches Verbindungselement 180 wird in jede der Verbindungselementaufnahmeöffnungen 114 derart eingeführt, daß sich die Lötfahne 182 durch die jeweilige kreisförmige Öffnung 72 und aus der unteren Fläche des Basiselementes 14 erstreckt. Nach der Einführung hat das elektrische Verbin­ dungselement 180 in seiner jeweiligen Verbindungselement­ aufnahmeöffnung 115 (114) derart Seitenspiel, daß ein Spalt 198 mit einer Abmessung "d" (siehe Fig. 7) zwischen jedem der Kontaktausleger 188 und 190 und den länglichen, vonein­ ander beabstandeten Unterteilungswänden 88 auftritt.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 wird das Schließelement 12 derart auf das Basiselement 14 gesetzt, daß die in der Seitenwand 54 des Basiselementes 14 angeordneten Clipver­ riegelungsschlitze 82 und 84 mit den in der Längskante 20 des Schließelementes 12 angeordneten Clipaufnahmeschlitzen 32 bzw. 34 ausgerichtet sind. Weiterhin sind die Clipver­ riegelungsschlitze 84 und 86, die in der Seitenwand 56 des Basiselementes 14 angeordnet sind, mit den in der Längskante 22 des Schließelementes 12 vorgesehenen Clipaufnahmeschlit­ zen 36 bzw. 38 ausgerichtet.
Hiernach wird ein flexibler Verbindungsclip 150 in jeden der Clipaufnahmeschlitze 32, 34, 36 und 38 in dem Schließelement 12 derart eingeführt, daß die Brücke 160 von jedem dieser flexiblen Verbindungsclips 150 in den jeweiligen ovalen Clip-Brückenaufnahmen 24, 26, 28 und 30 sitzt. Die nachgie­ bigen parallelen Beine 152 und 154 von jedem der flexiblen Verbindungsclips 150 werden derart zusammengedrückt, daß sie sich durch die Clipaufnahmeschlitze 32, 34, 36 und 38 er­ strecken können und in die jeweiligen Verriegelungsschlitze 80, 82, 84 und 86 in dem Basiselement 14 einclipsen bzw. verhaken. Zu dieser Zeit springen die nachgiebigen Beine 152 und 154 in ihren neutralen parallelen Zustand derart zurück, daß die sich nach außen erstreckenden Füße 156 bzw. 158 mit dem Basiselement 14 in Eingriff gelangen und darin verrie­ geln.
Beim Betrieb bewegt sich das Schließelement 12 längs auf dem Basiselement 14 beim Anheben des Handhabungsabschnittes 126 des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 in eine aufwärts gerichtete Position, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das mit Nocken versehene Betätigungselement 120 wird durch die auf die nicht freigelegte Fläche des Schließele­ mentes 12 von dem federbelasteten Kolben 76 ausgeübte Kraft in dieser aufrechten Position gehalten, welcher in der hin­ teren Wand 52 des Basiselementes 14 vorgesehen ist.
Zu dieser Zeit können, unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6, die Leiterstifte 210 eines elektrischen Bauelementes 200 in die konischen Stiftaufnahmeöffnungen 40 eingeführt werden, die in dem Schließelement 12 angeordnet sind, derart, daß sich die Kontaktstifte 210 in die länglichen parallelen Kanäle 112 erstrecken, die in dem Basiselement 14 angeordnet sind. Demgemäß erfährt eine Bedienperson keinen Widerstand oder eine sonstige Störung oder einen sonstigen Einfluß, wenn er die Leiterstifte 210 eines elektrischen Bauteiles 200 durch die Stiftaufnahmeöffnungen 40 und in die längli­ chen Kanäle 112 einführt (d. h. eine kraftfreie Einführung).
Im folgenden wird neben Fig. 2 auch auf die Fig. 8 und 9 Bezug genommen. Um eine elektrische Verbindung zwischen den Stiften 210 des Bauteiles 200 und der Vielzahl von elektri­ schen Verbindungselementen 180 zu schaffen, muß das Schließ­ element 12 längs in Richtung des Pfeils "X" (siehe Fig. 2) bewegt werden. Hierzu wird der Handhabungsabschnitt 126 des mit Nocken versehenen Betätigungselementes 120 mit geringer Kraft derart nach unten gedreht, daß sich die nach vorne orientierten ersten und zweiten Nocken 132 und 136 drehen. Beim Drehen üben die erste und die zweite Nocke 132 bzw. 136 eine Längskraft gegen die Vorwärtskraft-Nockenblöcke bzw. die vorderen Nockenkraftabstützungen 45 bzw. 65 aus, die an der nicht freigelegten Fläche des Schließelementes 12 vor­ gesehen sind. Hiernach treten die Vorwärtskraft-Nockenblöcke 45 und 65 in die in dem Basiselement 14 angeordneten Vor­ wärtskraft-Blockhohlräume 100 bzw. 102 ein. Die Vielzahl von flexiblen Verbindungsclips 150 wirken als Führung für das Schließelement 12 auf dem Basiselement 14 während dieser Längsbewegung.
Wenn das Schließelement 12 längs bezüglich des Basiselements 14 in Richtung des Pfeils "X" (X′) (s. Fig. 2) gleitet, kommt die Vielzahl von Leiterstiften 210, die von dem elektrischen Bauteil 200 abstehen, in Kontakt mit den Kontaktarmen 194 und 196, die jeweils an den distalen Enden der Kontaktausle­ ger 190 und 188 des elektrischen Verbindungselementes 180 angeordnet sind. Beim Herstellen des Kontaktes zu den Kon­ taktarmen 194 und 196 spreizt der Leiterstift 210 die Kon­ taktarme 194 und 196 auseinander. Zu dieser Zeit üben die nach innen vorgespannten Kontaktarme 194 und 196 eine late­ rale Kontaktkraft auf die Leiterstifte 210 des elektrischen Bauteils 200 aus. Die laterale Kontaktkraft wird durch den halbkugelförmigen Vorsprung 192 geschaffen, der sich von dem ersten Kontaktarm 196 nach innen erstreckt, um Kontakt zu der inneren Fläche 195 des zweiten Kontaktarmes 194 herzu­ stellen.
Als Ergebnis des Spreizens der Kontaktarme 194 und 196 spreizen sich die Kontaktausleger 190 und 188 auch nach außen, wodurch der Spalt 198 zwischen den Kontaktauslegern 190 und 199 und den voneinander beabstandeten länglichen Unterteilungwänden 88 sich derart verringert, daß die Breite des Spaltes 198 "d′" wird (siehe Fig. 9). Der Abstand "d′" des Spaltes 198 nach dem Eingriff des Leiterstiftes 210 an dem elektrischen Verbindungselement 180 ist geringer als der Abstand "d" des Spaltes 198 vor diesem Eingriff. Der Spalt 198 ist allerdings immer noch breit genug, um ein freies Seitenspiel des elektrischen Verbindungselementes 180 in­ nerhalb der jeweiligen Verbindungselementaufnahmeöffnung 114 zu gestatten. Zu dieser Zeit wird die elektrische Verbindung eingerichtet und der Test und die Evaluation können ausge­ führt werden.
Beim Beenden des Testens eines elektrischen Bauelementes 200 wird der Handgriff des mit Nocken versehenen Betätigungs­ elementes 120 erneut in die aufrechte Position angehoben, wodurch die ersten und die zweiten Nocken 132 und 136 an dem mit Nocken versehenen Abschnitt 128 des Betätigungselementes 120 eine Kraft auf die Rückwärtskraft-Nockenblöcke 46 bzw. 68 an der nicht freigelegten Fläche des Schließelementes 12 ausüben. Hiernach treten die Rückwärtskraft-Blöcke 46 und 68 in die Rückwärtskraft-Blockhohlräume 108 bzw. 106 derart ein, daß das Schließelement 12 längs bezüglich des Basis­ elementes 14 in der Richtung des Pfeils "X′" (X) bewegt wird (s. Fig. 2). Gleichzeitig werden die Stifte 210 des elek­ trischen Bauteiles 200 aus den elektrischen Verbindungsele­ menten 180 ausgerückt, wodurch die nachgiebigen bzw. federn­ den Kontaktausleger 188, 190 in ihre neutrale, nach innen vorgespannte Position zurückkehren, und zwar aufgrund des sich nach innen erstreckenden halbkugelförmigen Vorsprungs 192, der die Kontaktausleger 188 und 190 vorbelastet.
Sollte die Situation auftreten, bei dem eines der elektri­ schen Verbindungselemente 180 bricht oder beschädigt wird, können die Brücken 160 der Vielzahl von kostengünstigen flexiblen Verbindungsclips 150 mit einem Paar Abtrennwerk­ zeugen abgetrennt und entfernt werden, so daß das Schließ­ element 12 von dem Basiselement 14 abgehoben werden kann. Hiernach kann das beschädigte oder gebrochene elektrische Verbindungselement 180 leicht entfernt und ersetzt werden. Darauffolgend können ein neuer Satz von flexiblen Verbin­ dungsclips 150 wieder in die Clipaufnahmeschlitze eingeführt werden und das Schließelement 12 kann erneut mit dem Basis­ element 14 verbunden werden.
Zusammenfassend wird eine neue und verbesserte PGA-Testfas­ sung mit kraftfreier Einführung geschaffen, die ein Basis­ element und ein Schließelement hat, welches sich längs auf dem Basiselement bewegen kann. Eine Vielzahl von neuen und verbesserten flexiblen Verbindungs- und Führungsclipsen sind enthalten, die senkrecht zur Ebene der Fassung eingeführt werden. Die Fassung liefert weiterhin ein neues und verbes­ sertes elektrisches Verbindungselement mit einem Paar von nach innen vorgespannten Kontaktauslegern, die derart vor­ belastet sind, daß sie sich nicht am Körper der Fassung für die Kontaktkraft abstützen.
Während die Erfindung bezüglich eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles beschrieben worden ist, ist offensichtlich, daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Zum Bei­ spiel kann sich das mit Nocken versehene Betätigungselement von irgendeiner Seite der PGA-Testfassung erstrecken und die zugeordnete Struktur kann auf der entsprechenden Seite vor­ gesehen werden. Weiterhin können sich die Montageflansche, die sich von der vorderen und der hinteren Kante des Basis­ elementes erstrecken, bei einigen Anwendungen überflüssig und daher nicht vorgesehen sein.

Claims (14)

1. Elektrische Fassung zum Bilden von lötfreien Verbindun­ gen zwischen den Leiterstiften eines elektrischen Bau­ teils und einer gedruckten Leiterplatte, wobei die elektrische Fassung aufweist:
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff­ nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme­ schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement­ aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre­ chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah­ meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie­ bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Brücke verbunden sind, wobei jeder Clip sich durch einen Clip­ aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz einzugreifen, um das Schließ­ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin­ den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement an­ geordnet sind und sich durch das Basiselement zur Ver­ bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ­ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bauelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer­ den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek­ trischen Bauteil und einer gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
2. Fassung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Clip­ aufnahmeschlitzen und die Vielzahl von Clipverriege­ lungsschlitzen benachbart gegenüberliegenden Seiten des rechteckförmigen Schließelementes bzw. des rechteckför­ migen Basiselementes angeordnet sind.
3. Fassung nach Anspruch 1, wobei die nachgiebigen par­ allelen Beine der Clips jeweils einen sich nach außen erstreckenden Eingriffsfuß aufweisen, der an dem unte­ ren Ende des jeweiligen Beines angeordnet ist.
4. Fassung nach Anspruch 1, wobei das Basiselement einen zylindrischen Hohlraum benachbart einer seiner Kanten aufweist, in dem eine Schraubenfeder und ein allgemein zylindrischer Kolben angeordnet sind, wobei der Kolben vorgesehen ist, um eine aufwärts gerichtete Kraft auf das Schließelement auszuüben, um die Betätigungsein­ richtung in einer gewünschten Position zu halten.
5. Fassung nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinrich­ tung einen Handhabungsabschnitt und einen mit Nocken versehenen Abschnitt enthält, der eine erste und eine zweite voneinander beabstandete Nocke aufweist.
6. Elektrisches Verbindungselement zum Aufnehmen eines Leiterstiftes eines elektrischen Bauelementes, wobei das elektrische Verbindungselement einen Kontaktab­ schnitt und einen ähnlichen Anschlußabschnitt aufweist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zwei­ ten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontaktausleger enthält, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegenüberliegende Aus­ leger eine längliche Öffnung darin hat, wobei das Mate­ rial von der länglichen Öffnung der längliche Anschluß­ abschnitt ist und wobei sich der längliche Anschluß­ abschnitt von der Gabelung in einer Richtung entgegen­ gesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt.
7. Verbindungselement nach Anspruch 6, wobei der erste gegenüberliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugel­ förmigen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu dem zweiten Aus­ leger herzustellen und den ersten und den zweiten Aus­ leger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten.
8. Verbindungselement nach Anspruch 6, wobei der längliche Anschlußabschnitt eine sich von diesem nach außen er­ streckende längliche Verstärkungsprägung enthält.
9. Elektrisches Verbindungselement zum Aufnehmen eines Leiterstiftes eines elektrischen Bauelementes, wobei das elektrische Verbindungselement einen Kontaktab­ schnitt und einen länglichen Anschlußabschnitt auf­ weist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontakt­ ausleger enthält, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegenüberlie­ gende Ausleger eine längliche Öffnung darin hat, das Material von der länglichen Öffnung der längliche An­ schlußabschnitt ist, der längliche Anschlußabschnitt sich von der Gabelung in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt und der erste gegen­ überliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugelförmi­ gen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen erstreckt, um Kontakt zu dem zweiten Ausleger herzu­ stellen und den ersten und den zweiten Ausleger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten.
10. Verbindungselement nach Anspruch 9, wobei der längliche Anschlußabschnitt eine sich von diesem nach außen er­ streckende längliche Versteifungsprägung aufweist.
11. Elektrische Fassung vom Herstellen von lötfreien Ver­ bindungen zwischen den Leiterstiften eines elektrischen Bauelementes und einer gedruckten Leiterplatte, wobei die elektrische Fassung aufweist:
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Schließelement mit einer Vielzahl von Stiftaufnahmeöff­ nungen, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und einer Vielzahl von darin vorgesehenen Clipaufnahme­ schlitzen;
ein im wesentlichen rechteckförmiges dielektrisches Basiselement mit einer Vielzahl von Verbindungselement­ aufnahmeöffnungen, die in einem Gittermuster entspre­ chend der Vielzahl von Stiftaufnahmeöffnungen in dem Schließelement angeordnet sind, und einer Vielzahl von Clipverriegelungsschlitzen entsprechend den Clipaufnah­ meschlitzen in dem Schließelement;
eine Vielzahl von modifizierten π-förmigen flexiblen Clips, von denen jeder ein Paar von parallelen nachgie­ bigen Beinen hat, die an einem Ende durch eine Gabelung verbunden sind, wobei sich jeder Clip durch einen Clip­ aufnahmeschlitz erstreckt, um in den ausgerichteten Clipverriegelungsschlitz zu greifen, um das Schließ­ element mit dem Basiselement auf eine Weise zu verbin­ den, die eine Längsbewegung des Schließelementes auf dem Basiselement zuläßt;
eine Vielzahl von elektrischen Verbindungselementen, die in den Aufnahmeöffnungen in dem Basiselement vor­ gesehen sind und sich durch das Basiselement zur Ver­ bindung mit der gedruckten Leiterplatte erstrecken, wobei das elektrische Verbindungselement einen Kontakt­ abschnitt und einen länglichen Anschlußabschnitt auf­ weist, wobei der Kontaktabschnitt einen ersten und einen zweiten gegenüberliegenden nachgiebigen Kontakt­ ausleger aufweist, die an ihren unteren Enden durch eine Gabelung verbunden sind, wobei der erste gegen­ überliegende Ausleger eine längliche Öffnung darin aufweist, das Material von der länglichen Öffnung der längliche Anschlußabschnitt ist, der längliche Anschlußabschnitt sich von der Gabelung in einer Rich­ tung entgegengesetzt zu dem Kontaktabschnitt erstreckt, der erste gegenüberliegende nachgiebige Ausleger einen halbkugelförmigen Vorsprung aufweist, der sich von diesem nach innen erstreckt, um einen Kontakt zu dem zweiten Ausleger herzustellen und den ersten und den zweiten Ausleger in einer voneinander beabstandeten Beziehung zu halten, und der längliche Anschluß­ abschnitt eine längliche Versteifungsprägung aufweist, die sich von diesem nach außen erstreckt; und
eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließ­ elementes relativ zu dem Basiselement, wodurch die Leiterstifte eines elektrischen Bautelementes in die elektrischen Verbindungselemente derart gezwungen wer­ den, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem elek­ trischen Bauelement und der gedruckten Leiterplatte hergestellt wird.
12. Fassung nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Clip­ aufnahmeschlitzen und die Vielzahl von Clipverriege­ lungsschlitzen benachbart gegenüberliegender Seiten des rechteckförmigen Schließelementes des rechteckförmigen Basiselementes angeordnet sind.
13. Fassung nach Anspruch 11, wobei die nachgiebigen par­ allelen Beine des Clips jeweils einen sich nach außen erstreckenden Eingriffsfuß enthalten, der an dem jewei­ ligen unteren Ende des Beines angeordnet ist.
14. Fassung nach Anspruch 11, wobei das Basiselement einen zylindrischen Hohlraum benachbart einer seiner Kanten aufweist, in dem eine Schraubenfeder und ein allgemein zylindrischer Kolben angeordnet sind, wobei der Kolben vorgesehen ist, um eine nach aufwärts gerichtete Kraft auf das Schließelement auszuüben, um die Betätigungs­ einrichtung in einer gewünschten Position zu halten.
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