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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Messfühlerkarten und insbesondere einen Messfühler bzw. eine Sonde, die dazu geeignet ist, in einer Messfühlerkarte für eine Hochfrequenz-Signalübertragung verwendet zu werden.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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1 zeigt eine Sonde bzw. einen Messfühler
1 von Kragarm-Typ gemäß der
US 6,727,716 und
US 6,603,322 . Entsprechend dieser Gestaltung umfasst die Sonde
1 vom Kragarm-Typ eine Platine
10, mehrere koaxiale Übertragungsleitungen
11, die um den äußeren Bereich der Platine
10 angeordnet vorliegen, einen Sondenhalter
12, der an dem inneren Bereich der Platine
10 angeordnet vorliegt und mehrere koaxiale Sonden
20. Der Sondenhalter
20 umfasst eine isolierte Basis
121, die aus einem einen Schock absorbierenden elektrisch isolierten Material hergestellt ist, einen Erdungs-Aufbau
122, der aus einem metallischen Material hergestellt und an der isolierten Basis
121 angeordnet und mit dem/der Erdungspotential bzw. -masse der Messfühlerkarte
1 des Kragarm-Typs elektrisch verbunden vorliegt und mehrere Lokalisierungs-Elemente
123, die an dem Erdungsaufbau
122 starr bereitgestellt sind, um die koaxialen Sonden
20 zu sichern. Die Sonden
20 umfassen jeweils einen Metallstift
21, der einen vorderen Teil
201 (der Teil zwischen dem entsprechenden Lokalisierungs-Element
123 und der Sondenspitze des entsprechenden Metallstifts
21) und einen hinteren Teil
202 (der Teil zwischen dem entsprechenden Lokalisierungs-Element
123 und der Platine
10) aufweist, eine dielektrische Schicht
22, die den hinteren Teil
202 umgibt, und eine metallische stromführende bzw. leitfähige Schicht
23, die die dielektrische Abdeckung
22 umgibt. Die metallische stromführende Schicht
23 steht mit dem Erdungsaufbau
122 in Kontakt, um so mit dem Erdungspotential elektrisch verbunden zu sein. Folglich wird, während der Weiterleitung eines Hochfrequenz-Signals, von der koaxialen Struktur des hinteren Endes von jeder koaxialen Sonde
20 eine charakteristische Impedanz wirksam beibehalten.
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Da der vordere Teil 201 von jeder koaxialen Sonde 20 so gestaltet vorliegt, um als ein elastischer Hebelarm zum Tragen und Puffer der Reaktionskraft zu dienen, die von der Sondenspitze zurückgeführt wird, dann ist, um deren Bewegungen ausführen zu können, ein ausreichender Umgebungsraum erforderlich, falls die Sondenspitze die Test- bzw. Prüfstelle auf einem zu untersuchenden Wafer testet bzw. abtastet. Folglich kann der vordere Teil 201 nicht so gestaltet sein, dass er eine koaxiale Struktur wie der hintere Teil 202 aufweist, d. h. die Aufrechterhaltung einer charakteristischen Impedanz während einer Hochfrequenz-Weiterleitung ist auf die hinteren Teile 202 der koaxialen Sonden 20 beschränkt, die an den vorderen Teilen 201 der koaxialen Sonden 20 nicht verfügbar sind. Folglich kann der durch die umgebende dielektrische Umgebung um jede koaxiale Sonde 20 induzierte parasitische Kondensator während einer Hochfrequenz-Signalübertragung einen dielektrischen Verlust bewirken.
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Da weiterhin der metallische Stift
21 einer jeden koaxialen Sonde
20 durch eine bestimmte Dicke bzw. Stärke einer dielektrischen Schicht umgeben sein muss, um die erwünschte charakteristische Impedanz der Signalübertragung beizubehalten, und bei der Installation der dielektrischen Schicht
22 muss der dielektrische Verlust berücksichtigt werden, der durch den parasitischen Kondensator zwischen dem metallischen Stift
21 und der stromführenden metallischen Schicht
23 bewirkt wird, so dass, um die Erzeugung einer fehlangepassten Impedanz zu vermeiden, das umgebende isolierte Material eine optimale Dicke aufweisen muss, die mit der Dielektrizitätskonstante variiert. Welches isolierte bzw. isolierende Material auch gewählt wird, der Durchmesser der koaxialen Sonde
20 ist weitaus größer als der Durchmesser des metallischen Stifts
21, wodurch die Anordnungsdichte der Sonden
20 beschränkt wird. Folglich gestattet die im Stand der Technik vorstehend erwähnte Messfühlerkarte von Kragarm-Typ nicht, dass elektronische Einrichtungen mit einer großen Anzahl von Sonden mit einem Hochfrequenzsignalisieren getestet werden. Die
US 5,382,898 betrifft einen Messfühler für eine Hochfrequenz-Signalübertragung. Der Fühler umfasst unter anderem einen von einer Isolationsschicht umgebenen metallischen Stift und eine metallische Leitung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Sonde für eine Hochfrequenz-Signalübertragung umfasst einen metallischen Stift, der eine Sondenspitze aufweist, einen hinteren Bereich und einen Positionierungsbereich zwischen der Sondenspitze und dem hinteren Bereich, um eine Platine anzubringen;
mindestens eine metallische Leitung, die an dem metallischen Stift beabstandet angeordnet ist und zwei abgewandte Enden aufweist, die mit dem Erdungspotential elektrisch verbunden sind, und
mindestens eine isolierte Schicht, die zwischen dem metallischen Stift und der mindestens einen metallischen Leitung angeordnet vorliegt, worin die mindestens eine isolierte Schicht die mindestens eine metallische Leitung koaxial umgibt und eine bestimmte Wandstärke aufweist, die dem Abstand zwischen dem metallischen Stift und der mindestens einen metallischen Leitung entspricht.
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In einer hier nachfolgend ausführlich zu beschreibenden beispielhaften Ausführungsform umfasst die Sonde einen Leitungsdraht, der an dem vorstehend erwähnten metallischen Stift angebracht vorliegt. Der Leitungsdraht umfasst die vorstehend erwähnte metallische Leitung und die isolierte Schicht, die die metallische Leitung koaxial so umgibt, dass die metallische Leitung von dem metallischen Stift getrennt und elektrisch isoliert vorliegt.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform liegt der metallische Stift durch die isolierte Schicht koaxial umgeben vor, so dass die metallische Leitung von dem metallischen Stift getrennt und isoliert vorliegt.
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In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst die Sonde zwei oder mehrere Leitungsdrähte, die an dem metallischen Stift angebracht vorliegen.
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Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Messfühlerkarte umfasst eine Platine, einen Sondenhalter, mehrere Signalsonden und mehrere Erdungssonden. Die Platine definiert eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Die obere Oberfläche wird mit einer Testmaschine zum Testen bzw. Prüfen von elektronischen Einrichtungen elektrisch verbunden. Die Platine weist darauf angeordnet mehrere Signalschaltungen und Erdungsschaltungen auf. Die Signalschaltungen und die Erdungsschaltungen sind so angeordnet, dass mindestens eine Erdungsschaltung angrenzend bzw. benachbart zu einer Signalschaltung beabstandet angeordnet vorliegt. Die Erdungsschaltungen sind mit dem/der Erdungspotential bzw. -masse elektrisch verbunden. Der Sondenhalter ist an der unteren Oberfläche der Platine angebracht. Die Signalsonden umfassen jeweils einen metallischen Stift und mindestens einen Leitungsdraht, der an dem metallischen Stift angeordnet und davon elektrisch isoliert und mit den Erdungssonden elektrisch verbunden vorliegt. Die metallischen Stifte der Signalsonden und der Erdungssonden weisen jeweils eine Sondenspitze auf, einen hinteren Bereich, und einen Positionierungsbereich, der zwischen dem hinteren Bereich und der Sondenspitze lokalisiert vorliegt. Der Positionierungsbereich wird an dem Sondenhalter gesichert. Die hinteren Bereiche der metallischen Stifte der Signalsonden sind mit den Signalschaltungen elektrisch verbunden. Die hinteren Bereiche der Erdungssonden sind mit den Erdungsschaltungen elektrisch verbunden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Messfühlerkarte unterschiedliche Signalwege zum Übertragen eines Testsignals und des entsprechenden resultierenden Abtastsignals auf, um eine Interferenz zwischen dem Testsignal und dem Abtastsignal zu verhindern. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Messfühlerkarte eine Platine, einen Sondenhalter, mehrere Signalsonden, und mehrere Erdungssonden. Die Platine definiert eine obere Oberfläche und eine von der oberen Oberfläche abgewandte untere Oberfläche. Die obere Oberfläche wird mit einer Testmaschine zum Testen bzw. Prüfen elektronischer Einrichtungen elektrisch verbunden. Die Platine weist darauf angeordnet mehrere Signalschaltungen und Erdungsschaltungen auf. Die Signalschaltungen und die Erdungsschaltungen sind so angeordnet, dass mindestens eine Erdungsschaltung benachbart zu einer Signalschaltung angeordnet vorliegt und mit einem bestimmten Abstand von der Signalschaltung getrennt gehalten wird. Die Erdungsschaltungen sind mit dem Erdungspotential elektrisch verbunden. Die Signalschaltungen umfassen jeweils einen Treiber- bzw. Messsignalführungs- bzw. Treiberdraht (forcing wire) und einen Abtastdraht. Der Treiberdraht ist dazu geeignet ein Testsignal von einer Testmaschine zu einer Testprobe weiterzuleiten. Der Abtastdraht ist dazu geeignet, ein Testsignal von dem entsprechenden Testergebnis von der Testprobe zu der Testmaschine zu übertragen. Der Sondenhalter ist an der unteren Oberfläche der Platine angebracht. Die Signalsonden umfassen jeweils einen metallischen Stift und mindestens einen Leitungsdraht, der an dem metallischen Stift angeordnet vorliegt und zwei distale Enden aufweist, die jeweils mit dem metallischen Stift und dem Abtastdraht von einem der Signalschaltungen elektrisch verbunden sind. Die Erdungssonden sind dazu geeignet, dass mindestens eine Erdungssonde benachbart zu jeder der Signalsonden angeordnet und von der benachbarten Signalsonde mit einem bestimmten Abstand beabstandet ist. Die metallischen Stifte der Signalsonden und Erdungssonden weisen jeweils eine Sondenspitze auf, einen hinteren Bereich und einen Positionierungsbereich, der zwischen dem hinteren Bereich und der Sondenspitze lokalisiert vorliegt. Der Positionierungsbereich wird an dem Sondenhalter gesichert. Die hinteren Bereiche der metallischen Stifte der Signalsonden sind mit den Treiberdrähten der Signalschaltungen elektrisch verbunden. Die hinteren Bereiche der Erdungssonden sind mit den Erdungsschaltungen elektrisch verbunden.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird aus der hier nachfolgend gegebenen und den begleitenden Zeichnungen, die lediglich für Erläuterungszwecke gegebenen sind, noch vollständiger verstanden werden und sind folglich für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend, und worin:
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1 eine schematische Schnittansicht einer Messfühlerkarte von Kragarm-Typ gemäß einer Gestaltung des Standes der Technik ist;
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2 eine Aufsicht auf eine Messfühlerkarte von Kragarm-Typ gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt;
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3 eine schematische Schnittansicht in einem vergrößerten Maßstab eines Teils der Messfühlerkarte von Kragarm-Typ gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 eine untere Ansicht in einem vergrößerten Maßstab eines Teils der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt, die die Beziehung zwischen der Signalsonde und der Erdungssonde zeigt;
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5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 3 darstellt,
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6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von 3 darstellt;
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7 eine graphische Darstellung darstellt, die das Signal zeigt, das charakteristisch für die Signalsonde gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine graphische Darstellung darstellt, die das Signal zeigt, das für eine Signalsonde charakteristisch ist, die ein relativ größeres Ausmaß als die Signalsonde aufweist, die für das in 7 gezeigt Signal charakteristisch ist;
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9 eine schematische Querschnittsansicht eines Signalstifts gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
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10 eine schematische Querschnittsansicht eines Signalstifts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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11 eine schematische Schnittansicht einer Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 eine vergrößerte untere Ansicht eines Teils der Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ der in 11 gezeigten vierten Ausführungsform darstellt, die die Beziehung zwischen einer Signalsonde und den assoziierten Erdungssonden zeigt;
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13 eine schematische Schnittansicht einer Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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14 eine schematische Schnittansicht einer Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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15 eine Querschnittsansicht einer Signalsonde für eine Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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16 eine Querschnittsansicht einer Signalsonde für eine Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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17 eine schematische Schnittansicht einer Messfühlerkarte vom Kragarm-Typ gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In den 2–5 umfasst eine Messfühlerkarte von Kragarm-Typ 2 zum Testen von Halbleiter-Wafern oder dergleichen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Platine 30, einen Sondenhalter 40, mehrere Signalsonden 50 und mehrere Erdungssonden 60.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, definiert die Platine 30 eine obere Oberfläche 301 und eine der oberen Oberfläche 301 abgewandte untere Oberfläche 302 und ist in eine innere Untersuchungs- bzw. Abtastzone 303 und eine äußere Testzone 304 um die innere Untersuchungszone 303 aufgeteilt. Die äußere Testzone 304 an der oberen Oberfläche 301 soll mit einer Testmaschine (nicht gezeigt) elektrisch verbunden werden, die so gesteuert werden kann, dass sie an eine Messfühlerkarte 2 ein elektrisches Testsignal ausgibt, um der inneren Untersuchungszone 303 ein Hochfrequenz-Testsignal bereitzustellen. Die Platine 30 weist darauf angeordnet elektronische Schaltungen auf, einschließlich Signalschaltungen 31 und Erdungsschaltungen 32, die sich von der oberen Oberfläche 301 zu der unteren Oberfläche 302 erstrecken und mit den Signalsonden 50 und den Erdungssonden 60 elektrisch verbunden sind. Die Signalschaltungen 31 sind geeignet das vorstehend erwähnte Hochfrequenz-Testsignal weiterzuleiten. Die Erdungsschaltungen 32 sind jeweils mit einem bestimmten Abstand von den Signalschaltungen 31 beabstandet. Die Erdungsschaltungen 32 sind unmittelbar oder indirekt mit dem Erdungspotential der Testmaschine verbunden, um auf Übertragung des vorstehend erwähnten Hochfrequenz-Testsignals die charakteristische Impedanz der Signalschaltungen 31 aufrechtzuerhalten.
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Der Sondenhalter 40 ist aus einem isolierten bzw. isolierenden Material, beispielsweise einem Epoxidharz, hergestellt und an der unteren Oberfläche 302 der Platine 30 in der inneren Untersuchungszone 303 ringförmig angebracht, um die Signalsonden 50 und die Erdungssonden 60 an Ort und Stelle zu halten und die Sonden 50 und 60 von einander isoliert zu halten.
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Erneut in den 3–5 umfasst jede Signalsonde 50 einen metallischen Stift 51 und einen Leitungsdraht 52. Der metallische Stift 51 ist an einem Ende in eine Untersuchungszone 511, einen hinteren Bereich 512 und einen Verbindungsbereich 513, einen Positionierungsbereich 514 und einen Hebelarm 515 aufgeteilt, der von einem hinteren Bereich in Richtung der Sondenspitze 511 integral angeordnet ist. Die Sondenspitze 511 ist geeignet das Testpad bzw. die Prüffläche 71 zu untersuchen, das/die an der elektronischen Einrichtung des untersuchten Halbleiter-Wafers bereitgestellt wird und so gestaltet ist, um ein Hochfrequenz-Testsignal zu empfangen. Der hintere Bereich 512 ist mit einer der Signalschaltungen 31 elektrisch verbunden. Der Positionierungsbereich 514 ist an dem Sondenhalter 40 befestigt. Der Leitungsdraht 52, der an dem Verbindungsbereich 513, dem Positionierungsbereich 514 und dem Hebelarm 515 des metallischen Stifts 51 angeordnet ist, umfasst eine metallische Leitung 520 und eine isolierte Schicht 521, die die metallische Leitung 520 koaxial umgibt. Die isolierte Schicht 521 von jedem Leitungsdraht 52 weist eine bestimmte Wanddicke bzw. -stärke auf, die die metallische Leitung 520 von dem metallischen Stift 51 isoliert. Die Erdungssonden 60 sind jeweils benachbart und parallel zu den Signalsonden 50 angeordnet. Die Erdungssonden 60 weisen die gleiche Struktur mit dem metallischen Stift 51 von jeder Signalsonde 50 auf. Jede Erdungssonde 60 ist an einem Ende in eine Sondenspitze 601, einen hinteren Bereich 602 und einen Verbindungsbereich 603, einen Positionierungsbereich 604 und einen Hebelarm 605 aufgeteilt, der von dem hinteren Bereich in Richtung der Sondenspitze 601 integral angeordnet ist. Die Sondenspitze 601 ist geeignet, um das Erdungspad bzw. die Masse- bzw. Erdungsfläche 72 zu untersuchen, das dem Erdungspotential der zu untersuchenden elektronischen Einrichtung entspricht. Der Positionierungsbereich 604 wird an dem Sondenhalter 40 befestigt. Die zwei Enden, die zu der Sondenspitze 601 und dem hinteren Bereich 602 benachbart vorliegen, sind jeweils mit der metallischen Leitung 520 des Leitungsdrahts 52 der benachbarten Signalsonde 50 verbunden.
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Wie vorstehend erwähnt, werden von der Messfühlerkarte 2 vom Kragarm-Typ der vorliegenden Erfindung Signalsonden 50 verwendet, die jeweils aus einem metallischen Stift 51 und einem Leitungsdraht 52 gebildet sind, um die Gestaltung des Standes der Technik zu ersetzen, so dass jeder Übertragungsweg eines Hochfrequenz-Testsignals ein nahe gelegenes Erdungspotential aufweist und die zwei Enden der metallischen Leitung 520 des Leitungsdrahts 52, die sich benachbart zu der Sondenspitze 511 und dem hinteren Bereich 512 befinden, sind jeweils zu der benachbarten Erdungssonde 60 verbunden, um den charakteristischen Impedanzabgleich aufrechtzuerhalten, was eine Übertragungsqualität eines Hochfrequenz-Testsignals bereitstellt. Da weiterhin der metallische Stift 51 und der Leitungsdraht 52 von jeder Signalsonde 50 in paralleler Weise aneinander anliegen, wird der Durchmesser von jeder Signalsonde 50 abhängig von dem kombinierten Durchmesser des metallischen Stifts 51 und des Leitungsdrahts 52 bestimmt, wobei der maximale Durchmesser von jeder Signalsonde 50 ungefähr zweimal den Durchmesser des metallischen Stifts 52 oder kleiner, wie in 6 gezeigt, beträgt, und folglich besteht nicht die Notwendigkeit eine dielektrische Schicht bereitzustellen, die, wie die Sondenstruktur der Gestaltung des Standes der Technik, den metallischen Stift 51 einkapselt und eine stromführende metallische Schicht, die die dielektrische Abdeckung einkapselt. Die klein bemessene Sondengestaltung der vorliegenden Erfindung gestattet Signalsonden 50 in hoch dichter Weise in die innere Untersuchungszone 303 für einen Hochfrequenz-Test einzubauen, während immer noch ausreichend Pufferwirkung durch den Hebelarm 605 bereitgestellt wird, wenn die Sondenspitze die elektronische Einrichtung untersucht und einen charakteristischen Impedanzabgleich erreicht.
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7 und 8 stellen charakteristische Frequenzkurven dar, die von erfindungsgemäß konstruierten Signalsonden erhalten wurden. Die in 7 gezeigte charakteristische Frequenzkurve wird von einer Signalsonde mit einem Abstand erhalten, der zwischen der Front-End-Kante der metallischen Leitung 520 und der Sondenspitze 511 des metallischen Stifts 51 160 Mil. beträgt und wobei der maximale kombinierte Durchmesser der Sonde 10 Mil. beträgt, in der der metallische Stift 51 und die metallische Leitung 520 den gleichen Durchmesser von 4 Mil. aufweisen und wobei die Wandstärke der isolierten Schicht 521 1 Mil. beträgt. Wie in 7 dargestellt, zeigt die Reflektions- bzw. Rückflussdämpfungs-Kurve S11 die geringe Rückflussdämpfung, während die Signalsonde für einen Hochfrequenzbetrieb bis zu einigen Giga-Hertz angewendet wird, wobei die Einfügungsdämpfungs-Kurve S21 die Schwellenfrequenz bei –3 dB Durchgangsbereich zeigt, die so hoch wie 1,8 GHz ist. Die in 8 gezeigte charakteristische Frequenzkurve wird von einer Signalsonde erhalten, die zwischen der Front-End-Kante der metallischen Leitung 520 und der Sondenspitze 511 des metallischen Stifts 51 80 Mil. beträgt und wobei der maximale kombinierte Durchmesser der Sonde 20 Mil. beträgt, in der der metallische Stift 51 und die metallische Leitung 520 den gleichen Durchmesser von 8 Mil. aufweisen, und wobei die Wandstärke der isolierten Schicht 521 2 Mil. beträgt. Wie in 8 dargestellt, zeigt die Rückflussdämpfungs-Kurve S11' eine sehr geringe Rückflussdämpfung bei einem Hochfrequenzband, das heißt, dass die Sonde einen hervorragenden Impedanzabgleich bei einem Hochfrequenzband aufweist, und wobei die Einfügungsdämpfungs-Kurve S21' die Schwellenfrequenz bei –3 dB Durchgangsbereich zeigt, die so hoch wie 4,3 GHz liegt, eine gute Übertragungsqualität eines Hochfrequenzsignalisierens aufweist. Folglich weisen alle Übertragungswege unter Hochfrequenzbetrieb einen geringe/n Dämpfung bzw. Verlust und einen hervorragenden Impedanzabgleich auf, wenn die Messfühlerkarte 2 vom Kragarm-Typ Hochfrequenz-Testsignale überträgt. Da weiterhin jede Signalsonde 50 einen Durchmesser aufweist, der nicht größer als 20 Mil. beträgt, kann eine große Anzahl von Sonden in die innere Sondenzone 303 eingebaut werden, um eine große Anzahl von elektronischen Einrichtungen unter einem Wafer-Level bzw. Niveau-Test zu untersuchen.
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Eine Signalsonde, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wurde, basiert auf der Struktur eines Leitungsdrahts an einem metallischen Stift, so dass ein Erdungspotential nahe jedem Signalweg bereitgestellt wird, um einen charakteristischen Impedanzabgleich für eine Hochfrequenz-Übertragung aufrechtzuerhalten.
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9 stellt eine Querschnittsansicht einer Signalsonde 53 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Signalsonde 53 einen metallischen Stift 51 und zwei Leitungsdrähte 52, die an zwei abgewandten Seiten des metallischen Stifts 51 anliegen. Die Ausführungsform verhindert die Möglichkeit einer Signalinterferenz an einer Seite des metallischen Stifts ohne Leitungsdraht, wodurch sie eine hervorragende Übertragungsqualität während eines Hochfrequenzsignalisierens aufweist.
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10 stellt eine Querschnittsansicht einer Signalsonde 55 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Signalsonde 55 einen metallischen Stift 51, eine isolierte Schicht 54, die den metallischen Stift 51 koaxial umgibt, und eine metallische Leitung 520, die an dem Umfang der isolierten Schicht 54 angeordnet vorliegt. Diese Ausführungsform schützt den metallischen Stift 51 gegenüber einer Oxidation oder Verunreinigung, wodurch die Betriebsdauer des metallischen Stifts 51 verlängert wird.
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11 stellt eine Messfühlerkarte 3 vom Kragarm-Typ gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Ausführungsform ist zu der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform wesentlich ähnlich, ausgenommen, dass der Sondenhalter 40 gemäß dieser vierten Ausführungsform eine Erdungsoberfläche 41 aufweist, die aus einem leitfähigen bzw. stromführenden metallischen Material hergestellt ist, und wobei die metallischen Leitungen 520 der Signalsonden 50 und die Erdungsstifte 60 mit der Erdungsoberfläche 41 elektrisch verbunden sind. Die Erdungsoberfläche 411 stellt die Messfühlerkarte 3 von Kragarm-Typ mit einer äquipotenzialen Oberfläche auf Erdungsniveau bereit, um ein stabiles Erdungspotential in den Schaltungen aufrechtzuerhalten. Weiterhin wird eine Erdungssonde 60 zwischen jede zwei benachbarten Signalsonden 50 gesetzt, und die Leitungsdrähte 52 der zwei benachbarten Signalsonden 50 sind, wie in 12 gezeigt, jeweils an einer äußeren Seite angeordnet, wodurch die charakteristische Impedanz der Signalsonden 50 aufrechterhalten und andere Signalinterferenzen geschützt werden. Diese Ausführungsform verringert die Anzahl der einzubauenden Erdungssonden 60 sehr, und ist praktisch, um elektronische Schaltungen von Wafern zu testen, die eine relativ geringe Anzahl von Erdungsflächen aufweisen.
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Die Signalübertragungsstruktur für einen Hochfrequenz-Test der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls für ein Hochfrequenz-Differential-Signalpaar verwendet werden, um Treiber- bzw. Antrieb-ICs zu testen, die für ein Anzeigefeld angewendet werden. 13 zeigt eine Messfühlerkarte 4 vom Kragarm-Typ gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist zu der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform wesentlich ähnlich, ausgenommen, dass die Platine 35 der Messfühlerkarte 4 vom Kragarm-Typ mehrere Differential-Signalschaltungen 33 umfasst, die jeweils aus zwei Signaldrähten 331 und 332 gebildet sind, um ein Differential-Signalpaar zu übertragen und mehrere Erdungsschaltungen 34, die jeweils in einem bestimmten Abstand an zwei Seiten von jeder Differential-Signalschaltung 33 angeordnet vorliegen, um die charakteristische Impedanz der entsprechenden Differential-Signalpaare aufrechtzuerhalten. Die Signaldrähte 331 und 332 der Differential-Signalschaltungen 33 werden jeweils mit den Signalsonden 50 elektrisch verbunden. Die Erdungsschaltungen 34 werden jeweils mit den Erdungsschaltungen 60 elektrisch verbunden. Mit den vorstehend erwähnten strukturellen Merkmalen kann die Messfühlerkarte 4 vom Kragarm-Typ den charakteristischen Impedanzabgleich während der Übertragung der Differentialsignale aufrechterhalten.
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14 zeigt eine Messfühlerkarte 5 vom Kragarm-Typ gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist zu der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform wesentlich ähnlich, ausgenommen, dass die Platine 37 und die Signalsonden 57 für eine Ausgabe eines Testsignals und den/die Rückfluss bzw. Erwiderung eines entsprechend erhaltenen bzw. resultierenden Abtastsignals unterschiedliche Übertragungswege bereitstellen, was eine Interferenz zwischen Testsignal und resultierendem Signal verhindert.
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Die Platine 37 weist darauf mehrere angeordnete Signalschaltungen 36 auf. Jede Signalschaltung 36 umfasst einen Treiber- bzw. Messsignalführungs- bzw. Treiberdraht 361 und einen Abtastdraht 362. Der Treiberdraht 361 ist geeignet, Testbedingungen von der Testmaschine zu der entsprechenden elektronischen Einrichtung in der Testprobe zu übertragen. Der Abtastdraht 362 ist geeignet, ein Abtastsignal eines entsprechenden Testergebnisses von einer entsprechenden elektronischen Einrichtung in der Testprobe zu der Testmaschine zu übertragen. Weiterhin wird mindestens eine Erdungsschaltung 32 jeweils benachbart bzw. angrenzend zu dem Treiberdraht 361 und dem Abtastdraht 362 angeordnet, um die charakteristische Impedanz des Signalweges aufrechtzuerhalten.
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In 14 und 15 umfasst jede Signalsonde 57 einen metallischen Stift 51 und zwei Leitungsdrähte, namentlich, einen ersten Leitungsdraht 56 und einen zweiten Leitungsdraht 52, die jeweils an dem metallischen Stift 51 angeordnet vorliegen. Strukturell gleich wie die vorstehend erwähnten Leitungsdrähte 52 umfasst der erste Leitungsdraht 56 eine metallische Leitung 560 und eine isolierte Schicht 561, die die metallische Leitung 560 koaxial umgibt. Die zwei abgewandten Enden der metallischen Leitung 560 sind jeweils mit dem metallischen Stift 51 und dem assoziierten Abtastdraht 362 elektrisch verbunden. Der zweite Leitungsdraht 52 ist mit der assoziierten Erdungsschaltung 32 elektrisch verbunden. Der metallische Stift 51 liegt mit dem assoziierten Treiberdraht 361 elektrisch verbunden vor. Weiterhin wird eine Erdungssonde 60 jeweils nahe jeder Signalsonde 57 angeordnet und mit einem bestimmten Abstand von der assoziierten Signalsonde 57 getrennt gehalten.
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Folglich gibt der Treiberdraht 361 von jeder Signalschaltung 36 ein Testzustandssignal von der Testmaschine an den assoziierten metallischen Stift 51 aus und der assoziierte erste Leitungsdraht 56 und der Abtastdraht 362 von jeder Signalschaltung 36 stellt einen Signalweg bereit, um das entsprechende Resultantensignal von der Testprobe an die Testmaschine zu empfangen. Da der Treiberdraht 361 und der Abtastdraht 362 von jeder Signalschaltung 36 und dem assoziierten metallischen Stift 51 und dem ersten Führungsdraht 56 von jeder Signalsonde 57 mit der Anordnung der assoziierten Erdungsschaltung 32 und dem assoziierten zweiten Leitungsdraht 52 und der assoziierten Erdungssonde 60 zusammenpassen, hält die Messfühlerkarte 5 vom Kragarm-Typ dieser sechsten Ausführungsform die charakteristische Impedanz für die Übertragung von Hochfrequenz-Signalen aufrecht und verhindert zwischen dem Testsignal und dem Abtastsignal eine Übersprech- bzw. Crosstalk-Interferenz. Folglich weist die Messfühlerkarte 5 vom Kragarm-Typ dieser sechsten Ausführungsform eine bessere Hochfrequenz-Testqualität auf.
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Ein zusätzlicher zweiter Leitungsdraht 52 kann jeder Signalsonde 57 hinzugefügt werden, um einen optimalen charakteristischen Impedanzabgleich bereitzustellen. 16 stellt eine Querschnittsansicht einer Signalsonde 58 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Signalsonde 58 einen metallischen Stift 51, einen ersten Leitungsdraht 56 und zwei zweite Leitungsdrähte 52, die jeweils zwischen dem metallischen Stift 51 und dem ersten Leitungsdraht 56 an zwei Seiten angeordnet sind. Die Signalsonde 58 gemäß dieser siebten Ausführungsform beseitigt eine Crosstalk-Interferenz zwischen dem Testsignal und dem Abtastsignal und eine Interferenz mit anderen Testsignalen wirksam und folglich weist die Signalsonde 58 eine hervorragende Übertragungsqualität eines Hochfrequenzsignals auf.
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Um die Größe bzw. das Maß von einer Signalsonde zu verringern, stellt die Erfindung eine in 17 gezeigte, achte Ausführungsform bereit. Wie dargestellt, umfasst jede Signalsonde 59 der Messfühlerkarte 6 vom Kragarm-Typ gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen metallischen Stift 51 und einen ersten Leitungsdraht 56. Weiterhin wird mindestens eine Erdungssonde 60 nahe jeder Signalsonde 59 angeordnet, um die charakteristische Impedanz der assoziierten Signalsonde 59 aufrechtzuerhalten. Gemäß dieser Ausführungsform werden zwei Erdungssonden 60 an jeder der zwei abgewandten Seiten relativ zu dem metallischen Stift 51 und dem ersten Leitungsdraht 56 von jeder Signalsonde 59 angeordnet, um die charakteristische Impedanz aufrechtzuerhalten, die mit dem Testsignal und dem Abtastsignal zusammenpasst bzw. abgeglichen vorliegt und um eine Interferenz mit anderen Testsignalen zu verhindern, wodurch eine hervorragende Übertragungsqualität eines Hochfrequenzsignals erhalten wird.
