CN217404361U - 射频探针 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型射频探针，其包括一个末端导体芯暴露的同轴电缆和一个接地金属套，其中暴露的同轴电缆末端导体芯被加工形成探针信号接触针头，而接地金属套被加工形成探针接地接触针头。接地金属套还包括一个与同轴电缆同芯的圆柱形开口，使得当接地金属套滑上并固定在同轴电缆暴露端时，信号接触针头和接地接触针头自对准以形成阻抗匹配控制的射频传输路径。

Description

射频探针

相关申请交叉参考

本申请主张2021年12月03日递交的、申请号为63/285,999的美国临时专利申请的权益，在此通过引用结合到本说明书。

技术领域

本发明涉及射频晶圆探针，其应用在于测量半导体晶圆或高频印刷电路板 (PCB)等基板的平面上制造的集成电路或微电子设备的射频参数及特性。

背景技术

射频探针是特殊类型的电气探头，其中射频信号从同轴测试电缆传递到被测设备。通常，射频探针采用由接地线保护的信号探头尖端，以形成用于射频信号传输的阻抗控制传输线。已经开发了许多类型的射频探针。例如，在Godshalk等人的美国专利号5506515中提出了一种代表性类型，其中信号和接地探头尖端组装在半刚性同轴电缆末端形成的半圆柱形凹槽上。随后在美国专利号5565788中，Burr等人公开了一种屏蔽机制，以改善测试信号的完整性和特性。这些方法的一些困难在于探头尖端的精确制造以及将尖端组装到同轴电缆末端的精确对准。我们非常希望提供一种易于制造且具有高度可靠性的射频探针。本发明的目的是提供一种新的和改进的射频探针方案，制造简单高度可靠。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种新型的射频探针，其包括一个末端导体芯暴露的同轴电缆和一个接地金属套，其中暴露的同轴电缆末端导体芯被加工形成探探针信号接触针头，而接地金属套被加工形成探针接地接触针头。接地金属套还包括一个与同轴电缆同芯的圆柱形开口，使得当接地金属套滑上并固定在同轴电缆端时，信号接触针头和接地接触针头自对准以形成阻抗匹配控制的射频传输路径。

附图说明

图1为本发明是射频探针的示例性实施例的透视图。透视视图的上下位置倒置(即接触底面朝上)以更清晰地显示接触针头详细信息。

图2a和2b分别为对应图1的俯视图和截面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1、2a和2b示出了本发明射频探针的示例性实施例。参照图1、2a和 2b，射频探针100适当地包括同轴电缆110和接地金属套120。同轴电缆110包括金属内(中心)导体芯111、内电介质112和金属外导体113，它们都同轴于同轴电缆中心轴线(未示出)。外导体113和内电介质112从同轴电缆120的一端剥离出来，以暴露内导体芯111。对内导体芯111的外露端的尖端进一步加工以形成信号接触探针头111a。所述接地金属套120包括具有直径为D1的圆柱形开口和具有直径D2的另一段开口，其中直径D1与同轴电缆外导体113的外径相匹配。上述直径为D1的圆柱形开口环绕外露的内导体芯111并形成阻抗控制腔122，直径D1的选择由射频探针100整体匹配阻抗而决定。射频探针100 阻抗优选为50欧姆。在某些情况也可以选择为其他阻抗值，如75欧姆等。

射频探针100也可以由信号接触针头111a和单个接地接触针头(例如121a) 而组成。接触针头111a、121a和121b的接触面可以进一步平面化，以便为被探测的设备提供均匀和一致的触点。接触探针头111a、121a和121b的表面优选涂覆金或其它合适的贵金属。接地金属套120可以用焊接方法固定在同轴电缆110上。固定后，接地金属套120与同轴电缆110外导体113是导电连接的。

在加工装配制作过程中，所述信号接触针头111a与所述接地接触针头121a 和121b端面对齐。这个目的可以由控制接触探针头111a、121a和121b的长度以及所述直径D1开口和直径D2开口的台阶界面123相对位置来达到。同时所述信号接触针头111a和所述接地接触针头121a具有彼此相邻的平行表面，所述信号接触针头111a和所述接地接触针头121b具有彼此相邻的平行表面。

在加工装配制作过程中，所述信号接触针头111a与所述接地接触针头121a 和121b接触底面对齐。

可理解,可以用多种方法来制造本发明提出的射频探针。为了简洁起见, 这里省略了各种可能的制造方法的详细说明。

可以理解的是,可以在不偏离本发明范围的情况下制定许多其他实施例和不同材料选择和安排的组合。同样,机电继电器的各种地形和几何形状可以通过改变各种部件的布局来制定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种射频探针，其特征在于，包括一个同轴电缆和一个接地金属套，所述同轴电缆包括具有共同中心轴的内导体芯、内电介质和外导体；所述同轴电缆包括一个内导体芯被暴露的剥离端，所述被暴露的内导体芯被加工形成信号接触针头；所述接地金属套包括沿所述信号接触针头同一指向的接地接触针头，其中所述接地金属套被套入固定并电连接到所述同轴电缆的外导体上。

2.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述接地金属套还包括具有直径为D1的圆柱形开口和具有直径D2的另一段开口，所述直径D1与所述同轴电缆的外导体的外径相匹配。

3.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述接地金属套还包括在所述被暴露的内导体芯周围的阻抗控制腔。

4.根据权利要求3所述的射频探针，其特征在于，所述阻抗控制腔内充满空气。

5.根据权利要求3所述的射频探针，其特征在于，所述阻抗控制腔填充介电常数小于所述同轴电缆的内电介质的介电常数。

6.根据权利要求2所述的射频探针，其特征在于，所述直径D2小于所述直径D1，使得在所述接地金属套中形成台阶，所述台阶面于所述同轴电缆剥离端面对齐。

7.根据权利要求2所述的射频探针，其特征在于，所述接地金属套的圆柱形开口与所述同轴电缆中心轴同轴。

8.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述信号接触针头和所述接地接触针头包括彼此相邻的平行表面。

9.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述探针阻抗匹配为50欧姆。

10.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述信号接触针头与所述接地接触针头端面对齐。

11.根据权利要求1所述的射频探针，其特征在于，所述信号接触针头与所述接地接触针头接触底面对齐。

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