DE102009000633A1

DE102009000633A1 - Sondeneinheit mit darauf angebrachter Lichtquelle

Info

Publication number: DE102009000633A1
Application number: DE102009000633A
Authority: DE
Inventors: Jason A. Castle Rock Swaim; James E. Colorado Springs Cannon; Kenny Colorado Springs Johnson
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2009-12-03
Also published as: CN101514997A; US20090206859A1

Abstract

Es wird eine Sondeneinheit (1) bereitgestellt, auf der sich eine Lichtquelle (10) befindet, die aktiviert und deaktiviert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform dient die Lichtquelle (10) als visuelle Anzeigeeinrichtung, um einen visuellen Hinweis zu liefern, ob zwischen den Spitzen (3A, 4A) der Sondeneinheit (1) und den gewünschten Kontaktpunkten auf der DUT eine gute Verbindung besteht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform dient die Lichtquelle (10) der Beleuchtung der Sondenspitzen (3A, 4A) und der Kontaktflächen auf der DUT, während der Benutzer die Sondenspitzen in Kontakt mit den Kontaktflächen auf der DUT zu bringen versucht. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform führt die Lichtquelle (10) eine Doppelfunktion aus, indem sie einen visuellen Hinweis auf den Verbindungsstatus liefert und die Spitzen (3A, 4A) der Sondeneinheit sowie die gewünschten Kontaktpunkte auf der DUT beleuchtet.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft elektrische Sondeneinheiten, die zur Messung elektrischer Signale auf Leitern einer zu testenden Einheit (DUT) verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Sondeneinheit mit einer darauf angebrachten Lichtquelle.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Sondeneinheit stellt eine Einheit mit zwei Armen, die mitunter auch als „Substrate” oder „Finger” bezeichnet werden, welche an den abgewandten Enden der Arme mechanisch miteinander verbunden sind, und mit elektrisch leitenden Spitzen dar, die an den zugewandten Enden der Arme angebracht sind. Während des Testens einer DUT werden die Spitzen in Kontakt mit entsprechenden Leitungsbahnen der DUT gebracht, um elektrische Signale abzugreifen, die die Leiter der DUT durchlaufen. Die Sondeneinheit kann normalerweise so eingestellt werden, dass die Sondenspitzen enger zusammen oder weiter auseinander bewegt werden, damit eine Spannweite zwischen den Spitzen an verschiedene physische Ausgestaltungen (layouts) der DUT angepasst werden kann. Die durch die Spitzen abgegriffenen elektrischen Signale werden von den Spitzen an andere auf den Armen befindlichen elektrische Schaltungen weitergeleitet, welche die Signale zur Eingabe in eine Differenzialverstärkerschaltung aufbereiten. Die Arme sind an ihren abgewandten Enden jeweils mit elektrischen Kabeln elektrisch verbunden, zum Beispiel mit Koaxialkabeln, welche die von der Verstärkerschaltung ausgegebenen verstärkten Differenzsignale empfangen und die verstärkten Signale an eine Test- und Messeinrichtung, zum Beispiel an ein Oszilloskop, weiterleiten.
Damit der Benutzer zwischen den Spitzen der Sondeneinheit und den Leitern der DUT einen physischen Kontakt herstellen kann, beobachtet er visuell die Positionen der Spitzen in Bezug auf die Leiterbahnen und bewegt die Spitzen so weit, bis zwischen ihnen und den gewünschten Stellen auf den Leiterbahnen der DUT ein physischer Kontakt besteht. Dies wird immer wichtiger, da die physischen Abmessungen auf den DUT-Komponenten immer kleiner werden. Außerdem erfolgt das moderne Hochgeschwindigkeitstesten üblicherweise differenziell, sodass die Spitzen gleichzeitig mit verschiedenen Punkten auf der OUT in Kontakt gebracht werden müssen. Da der Durchmesser der Kontaktflächen auf der OUT zur Zeit in der Größenordnung von ¼ Millimeter (mm) liegt, ist es dem Benutzer nahezu unmöglich zu erkennen, ob er einen guten Kontakt zwischen den Sondenspitzen und den Kontaktflächen herstellt.
Für dieses Problem sind Lösungen vorgeschlagen oder realisiert worden. Zum Beispiel bietet Agilent Technologies, Inc., an welche die vorliegende Erfindung übertragen wurde, einen Logic Analyzer der Baureihe 19600 an, der eine Softwareanzeige verwendet, welche erkennt, ob zwischen den Sondenspitzen und den Kontaktflächen der DUT ein guter Kontakt besteht, und auf dem Bildschirm des Logic Analyzer einen Hinweis anzeigt, um den Benutzer in Kenntnis zu setzen, dass ein guter Kontakt besteht. Dieses System verwendet eine vom Benutzer einstellbare Schwellenspannung, und eine Schaltung, die erkennt, wenn die durch die Spitzen gemessene Spannung den Wert der Schwellenspannung überschreitet. Wenn das gemessene Signal den Schwellenwert überschreitet, wird der Bildschirmhinweis ausgelöst.
Während diese Lösung in vielen Fällen ausreichend ist, besteht dabei ein Problem darin, dass der Benutzer auf den Bildschirm schauen muss, um zu erkennen, wann zwischen den Sondenspitzen und den Kontaktflächen der OUT ein guter Kontakt besteht. Aufgrund der vom Benutzer bei der Ausführung dieser Aufgabe geforderten Geschicklichkeit kann es für ihn schwierig sein, den Bildschirm zu beobachten, während er die Sondenspitzen in Kontakt mit den Kontaktflächen der OUT zu bringen versucht. Wenn ein Kontakt zustande gekommen ist, kann es für den Benutzer außerdem schwierig sein, den Kontakt aufrecht zu erhalten, während er auf den Bildschirm schaut.
Demzufolge besteht ein Bedarf an einer Sondeneinheit mit einer visuellen Anzeige über den Verbindungsstatus, die vom Benutzer leicht zu betrachten ist, während dieser versucht, die Spitzen in Kontakt mit den Kontaktflächen der DUT zu bringen und den Kontakt zwischen den Spitzen und den Kontakten auf der DUT aufrecht zu erhalten.
Eine weitere Schwierigkeit bei den gegenwärtigen Sondeneinheiten besteht darin, dass sie zur Beleuchtung der Sondenspitzen oder der Kontaktpunkte auf der DUT keine Lichtquelle bereitstellen. Die einzige Möglichkeit, die Spitzen und die Kontaktpunkte auf der DUT zu beleuchten, besteht gegenwärtig darin, dass eine Person eine Taschenlampe oder eine Leuchte über den infrage kommenden Bereich halten muss, während der Benutzer die Sondeneinheit so zu dirigieren versucht, dass er die Spitzen mit den Kontaktpunkten auf der DUT in Kontakt bringt. Oft werfen die Hand, welche die Sondeneinheit hält, oder große Bauteile auf der Leiterplatte Schatten auf den infrage kommenden Bereich. Folglich ist diese Lösung für den beabsichtigten Zweck ungeeignet. Demzufolge besteht auch ein Bedarf an einer Lösung zur ausreichenden Beleuchtung der Spitzen der Sondeneinheit und der auf der DUT infrage kommenden Bereiche, während der Benutzer die Spitzen mit den Kontaktpunkten auf der DUT in Kontakt zu bringen versucht.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die Erfindung stellt eine Sondeneinheit mit einer Lichtquelle, ein System, welches die Sondeneinheit beinhaltet, und ein Verfahren zum Versetzen der Lichtquelle in mindestens einen ersten Modus bereit, wenn ein erstes Steuersignal an die Sondeneinheit gesendet wird. Die Sondeneinheit weist ein Sondeneinheitsgehäuse, das ein abgewandetes Ende aufweist, welches mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kabel verbunden ist, einen ersten und einen zweiten Arm, die jeweils ein zugewandetes und ein abgewandtes Ende aufweisen, eine am ersten und am zweiten Arm angebrachte erste bzw. zweite elektrisch leitende Spitze, eine am Sondeneinheitsgehäuse angebrachte Lichtquelle und im Gehäuse eine Steuerschaltung für die Anzeigelichtquelle auf. Die Steuerschaltung ist so beschaffen, dass sie die Lichtquelle in einen ersten Modus versetzt, wenn in der Steuerschaltung ein erstes Steuersignal empfangen wird.
Das System weist eine Sondeneinheit mit einem Gehäuse, an welchem eine Lichtquelle angebracht ist, und eine Inspektions-Vorrichtung (scope apparatus) auf.
Die Inspektions-Vorrichtung weist eine Verarbeitungsschaltung auf, die so beschaffen ist, dass sie die durch die erste und die zweite Spitze der Sondeneinheit abgegriffenen elektrischen Signale empfängt und über das erste bzw. das zweite elektrische Kabel an die Inspektions-Vorrichtung sendet. Die Inspektions-Vorrichtung ermittelt, ob die durch die erste und die zweite Spitze abgegriffenen elektrischen Signale anzeigen, dass sich die erste und die zweite Spitze in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden. Wenn die Inspektions-Vorrichtung feststellt, dass die durch die erste und die zweite Spitze abgegriffenen elektrischen Signale anzeigen, dass sich die erste und die zweite Spitze in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, sorgt die Inspektions-Vorrichtung dafür, dass ein erstes Steuersignal über eine Datenübertragungsleitung an die Steuerschaltung für die Anzeigelichtquelle der Sondeneinheit gesendet wird. Die Steuerschaltung der Sondeneinheit sorgt dann dafür, dass die Lichtquelle in einen ersten Modus versetzt wird, wenn das erste Steuersignal von der Inspektions-Vorrichtung an die Sondeneinheit gesendet wird.
Das Verfahren weist das Empfangen einer Anzeige einer Differenz zwischen elektrischen Spannungssignalen auf, die durch die erste und die zweite Sondenspitze einer Sondeneinheit abgegriffen wurden, ferner das Ermitteln, ob der empfangene Hinweis anzeigt, dass sich die erste und die zweite Spitze in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, das Versetzen einer Lichtquelle auf der Sondeneinheit in einen ersten Modus, wenn festgestellt wird, dass der empfangene Hinweis anzeigt, dass sich die erste und die zweite Spitze in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, und das Versetzen einer Lichtquelle auf der Sondeneinheit in einen zweiten Modus, wenn festgestellt wird, dass der empfangene Hinweis anzeigt, dass sich die erste und die zweite Spitze nicht in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden.
Diese sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und Ansprüchen klar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf die Sondeneinheit der Erfindung gemäß einer anschaulichen Ausführungsform, wobei die Sondeneinheit eine Lichtquelle zur Anzeige des Verbindungsstatus beinhaltet, welche nahe den Spitzen der Sondeneinheit angebracht ist.
2 zeigt ein Blockschaltbild des Systems der Erfindung gemäß einer Ausführungsform, welche die in 1 gezeigte Sondeneinheit und eine Inspektions-Vorrichtung aufweist, die über eine drahtgebundene Verbindung Daten mit der Sondeneinheit austauscht.
3 zeigt ein Blockschaltbild der Anzeigeschaltung der in 2 gezeigten Sondeneinheit gemäß einer Ausführungsform.
4 zeigt Blockschaltbild des Systems der Erfindung gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform, wobei das System die in 1 gezeigte Sondeneinheit und eine Inspektions-Vorrichtung aufweist, die über eine drahtlose Verbindung Daten mit der Sondeneinheit austauscht.
5 zeigt ein Blockschaltbild der Anzeigeschaltung der in 4 gezeigten Sondeneinheit gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der Erfindung zum Bereitstellen einer visuellen Anzeige des Verbindungsstatus einer Sondeneinheit darstellt.
7 zeigt eine Vorderansicht einer Stirnplatte der in 2 gezeigten Sondeneinheit mit einer daran angebrachten Lichtquelle zur Beleuchtung der Sondenspitzen der Sondeneinheit und der Bereiche auf der DUT in unmittelbarer Nähe der Spitzen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG ANSCHAULICHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß der Erfindung wird eine Sondeneinheit mit einer darauf angebrachten Lichtquelle bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform dient die Lichtquelle als visuelle Anzeige, um einen visuellen Hinweis zu geben, ob zwischen den Spitzen der Sondeneinheit und den gewünschten Kontaktpunkten auf der DUT eine gute Verbindung besteht. Gemäß einer anderen Ausführungsform dient die Lichtquelle als Beleuchtungsquelle, um die Sondenspitzen und die Kontaktflächen auf der OUT zu beleuchten, während der Benutzer die Sondenspitzen mit den Kontaktflächen auf der OUT in Kontakt zu bringen versucht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform führt die Lichtquelle eine Doppelfunktion aus, indem sie einen visuellen Hinweis auf den Verbindungsstatus liefert und die Spitzen der Sondeneinheit sowie die gewünschten Kontaktpunkte auf der OUT beleuchtet.
Es sind eine Vielfalt von Ausführungen der Sondeneinheit möglich, mit denen die Ziele der Erfindung erreicht werden können. Im Folgenden werden unter Bezug auf die Figuren einige wenige mögliche Ausführungen beschrieben. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungen der Sondeneinheit beschränkt ist, was dem Fachmann angesichts der folgenden Beschreibung und der Ansprüche klar sein dürfte. Obwohl die Erfindung hier zum Beispiel zur Veranschaulichung unter Bezug auf eine differenzielle Sondeneinheit beschrieben wird, ist die Erfindung auch für die Verwendung mit anderen Sondeneinheiten geeignet, bei denen es sich nicht um Sondeneinheiten zur Differenzmessung handelt. Ferner ist zu beachten, dass die Figuren nicht unbedingt maßstabsgerecht gezeichnet sind. Die Figuren sollen die Grundgedanken und -ideen der Erfindung demonstrieren, ohne auf bestimmte Abmessungen oder Formen beschränkt zu sein.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine elektrische Sondeneinheit 1 der Erfindung gemäß einer anschaulichen Ausführungsform, wobei die Sondeneinheit eine Lichtquelle zum Bereitstellen eines visuellen Hinweises auf den Verbindungsstatus beinhaltet. Die Sondeneinheit 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches die elektrische Schaltung der Sondeneinheit 1 aufnimmt. Die Sondeneinheit 1 weist zwei Arme 3 und 4 auf, die jeweils eine leitende Spitze 3A bzw. 4A aufweisen, die sich an deren abgewandten Enden befinden. Die zugewandten Enden der Arme 3 und 4 sind mechanisch mit dem abgewandten Ende 2A des Gehäuses 2 verbunden. Das zugewandte Ende 2B des Gehäuses 2 beinhaltet (nicht gezeigte) elektrische Steckverbinder zum Verbinden der Sondeneinheit 1 mit entsprechenden elektrischen Kabeln 6 und 7, zum Beispiel mit Koaxialkabeln. Die durch die Sondenspitzen 3A und 4A gemessenen elektrischen Signale werden von der im Gehäuse 2 untergebrachten elektrischen Schaltung aufbereitet und dann über die Kabel 6 und 7 an die (nicht gezeigte) Einrichtung übertragen, mit der die Sondeneinheit 1 zusammen betrieben wird und bei der es sich zum Beispiel um ein Logic-Analyzer-System handeln kann. Da die Sondeneinheit 1 in Verbindung mit verschiedenerlei Mess- und Testeinrichtungen betrieben werden kann, wird die Einrichtung, mit welcher die Sondeneinheit zusammen betrieben wird, im Folgenden einfach als „Inspektions-Vorrichtung” bezeichnet.
Die Sondeneinheit 1 beinhaltet eine Lichtquelle 10, die einen Hinweis auf den Status der elektrischen Verbindung der Sondeneinheit 1 liefert. Vorzugsweise ist die Lichtquelle 10 an der Oberseite der Sondeneinheit 1 angebracht, wo sie am abgewandten Ende 2A des Gehäuses 2 dargestellt ist. Somit kann die Lichtquelle 10 deutlich von einer Person erkannt werden, welche die Sondeneinheit 1 bedient, während sie die Sondenspitzen 3A und 4A mit den (nicht gezeigten) Kontaktflächen der (nicht gezeigten) DUT in physischen Kontakt zu bringen versucht. Dadurch braucht sich die Person, welche die Sondeneinheit 1 bedient, nicht von den Sondenspitzen 3A und 4A abzuwenden, um auf den Inspektions-Bildschirm des Logic Analyzer zu schauen und sich zu vergewissern, ob eine elektrische Verbindung hergestellt wurde oder noch besteht. Durch dieses Merkmal der Erfindung sind auch Personen mit schlechtem Sehvermögen in der Lage zu erkennen, ob die Sondenspitzen 3A und 4A richtig auf den Kontaktflächen der DUT platziert sind. Durch dieses Merkmal der Erfindung wird sichergestellt, dass der Benutzer trotz der immer kleineren physischen Abmessungen der Komponenten auf der DUT, wodurch das genaue Testen der Komponenten immer schwieriger wird, erkennt, ob sich die Spitzen 3A und 4A in Kontakt mit den gewünschten Kontaktflächen auf der DUT befinden.
Bei der Lichtquelle 10 handelt es sich üblicherweise um eine Leuchtdiode (LED), jedoch kann eine geeignete Beleuchtungseinheit einer beliebigen Art verwendet werden. Zur Verfügung stehen LEDs mit sehr kleinen Abmessungen, die relativ niedrige Betriebstemperaturen aufweisen und eine relativ hohe Lebensdauer erreichen. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich die LEDs sehr gut für den Einsatz auf der Sondeneinheit 1. Wenn eine LED zu diesem Zweck verwendet wird, leuchtet die LED 10 auf, wenn zwischen den Sondenspitzen 3A und 4A und den Kontaktpunkten auf der DUT eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung hergestellt worden ist. Was unter einer „ordnungsgemäßen” elektrischen Verbindung zu verstehen ist, kann vorzugsweise vom Benutzer über den Bildschirm definiert werden. Eine „ordnungsgemäße” elektrische Verbindung kann auf unterschiedliche Weise definiert werden. Eine Verfahrensweise besteht zum Beispiel darin, dass die LED 10 zum Leuchten gebracht wird, wenn die elektrische Spannung zwischen den Sondenspitzen 3A und 4A ungleich null ist. Somit liegt in diesem Fall eine „ordnungsgemäße” elektrische Verbindung vor, wenn die elektrische Spannung zwischen den Sondenspitzen 3A und 4A ungleich null ist. Es kann auch ein Schwellenspannungswert definiert werden, indem der Benutzer über den Bildschirm eine entsprechende Auswahl trifft. Wenn die zwischen den Spitzen 3A und 4A gemessene Spannung gleich dieser vom Benutzer gewählten Schwellenspannung ist oder diese übersteigt, kann die LED 10 aktiviert (d. h. eingeschaltet) werden. Wenn die zwischen den Spitzen 3A und 4A gemessene Spannung die vom Benutzer gewählte Schwellenspannung unterschreitet, kann die LED 10 deaktiviert (d. h. ausgeschaltet) werden.
Zum Aktivieren und Deaktivieren der LED 10 wird in der Sondeneinheit 1 normalerweise eine Stromquelle benötigt. Als Stromquelle eignet sich zu diesem Zweck ein kleiner Akku, der Gleichspannung liefert und im Gehäuse 2 nahe dessen abgewandtem Ende 2A untergebracht werden kann. Ferner ist ein Datenaustausch zwischen der Inspektions-Vorrichtung und der Schaltung in der Sondeneinheit 1, welche die LED 10 steuert, erforderlich, damit der Benutzer die von ihm gewünschten Einstellungen (z. B. den Wert der Schwellenspannung) eingeben kann. Die Kabel 6 und 7, welche die Signale von der Sondeneinheit 1 an die Inspektions-Vorrichtung übertragen, sind im Allgemeinen nicht in der Lage, Steuersignale von der Inspektions-Vorrichtung an die Sondeneinheit 1 zu übertragen. Damit die Inspektions-Vorrichtung in die Lage versetzt wird, die LED 10 auf der Grundlage der durch die Spitzen 3A und 4A abgegriffenen Spannung zu steuern, muss die Inspektions-Vorrichtung über eine Möglichkeit verfügen, Steuersignale an die Schaltung in der Sondeneinheit 1 zu übertragen, welche die LED 10 steuert. Im Folgenden wird unter Bezug auf einige wenige in den 2 bis 5 dargestellte anschauliche Ausführungsformen beschrieben, wie dies bewerkstelligt werden kann.
2 zeigt ein Blockschaltbild des Systems 20 der Erfindung gemäß einer Ausführungsform, welche die in 1 gezeigte Sondeneinheit 1 und eine Inspektions-Vorrichtung 30 aufweist. Als Inspektions-Vorrichtung 30 kann zum Beispiel ein bekannter Logic Analyzer oder ein Oszilloskop dienen. Die Inspektions-Vorrichtung 30 beinhaltet einen Bildschirm 31, ein Steuerpult 32, Eingangsanschlüsse 33A bis 33F und mindestens einen Ausgangsanschluss 34. Die Eingangsanschlüsse 33A und 33B sind mit den Enden der Hochfrequenz-(HF-)Kabel 6 und 7 verbunden, bei denen es sich um Koaxialkabel handeln kann. Die entgegengesetzten Enden der HF-Kabel 6 und 7 sind gemäß der obigen Beschreibung unter Bezug auf 1 mit dem zugewandten Ende 2B (1) des Gehäuses 2 der Sondeneinheit 1 verbunden. Die durch die Spitzen 3A und 4A der Sondeneinheit 1 abgegriffenen Signale werden von der (nicht gezeigten) Schaltung im Innern der Sondeneinheit 1 aufbereitet. Die aufbereiteten Signale werden über die HF-Kabel 6 bzw. 7 an die Inspektions-Vorrichtung 30 übertragen.
In der Inspektions-Vorrichtung 30 werden die abgegriffenen Signale empfangen und gemäß dem oder den durch die Inspektions-Vorrichtung 30 ausgeführten Tests in bekannter Weise verarbeitet. Dann sorgt die Inspektions-Vorrichtung 30 dafür, dass entsprechend den abgegriffenen Signalen auf dem Bildschirm 31 Signalverläufe angezeigt werden. Am Steuerpult 32 sind verschiedene Auswahlschalter 35 vorgesehen, damit der Benutzer auswählen kann, wie die durch die Sondeneinheit 1 gemessenen Signale verarbeitet und auf dem Bildschirm 31 angezeigt werden sollen. Alternativ kann die Inspektions-Vorrichtung 30 ein Steuerpult aufweisen, welches Teil einer grafischen Benutzeroberfläche (graphical user interface, GUI) ist, wobei auf einem Bildschirm (z. B. auf dem Bildschirm 31) angezeigte Menüs und Schaltflächen bereitgestellt werden, damit der Benutzer eine entsprechende Auswahl treffen kann.
Gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet die Inspektions-Vorrichtung 30 einen (nicht gezeigten) Prozessor oder eine Steuereinheit, der bzw. die einen Algorithmus zum Ermitteln ausführt, ob die Differenz zwischen den durch die Spitzen 3A und 4A abgegriffenen Spannungswerten (d. h. die Differenzspannung) gleich oder größer als ein bestimmter Schwellenwert THDIFF ist. Wenn dies der Fall ist, sorgt der von der Inspektions-Vorrichtung 30 ausgeführte Algorithmus dafür, dass ein erstes Anzeigesteuersignal S_IN1 über ein elektrisches Kabel 40 an die Sondeneinheit 1 gesendet wird. Bei dem elektrischen Kabel 40 kann es sich zum Beispiel um ein HF-Kabel wie etwa ein Koaxialkabel handeln. Die normalerweise zum Senden der Differenzsignale von der Sondeneinheit 1 zur Inspektions-Vorrichtung 30 verwendeten Koaxialkabel 6 und 7 beinhalten mitunter zusätzliche Leitungen, von denen eine als elektrisches Kabel 40 zum Übertragen des Steuersignals S_IN1 von der Inspektions-Vorrichtung 30 an die Sondeneinheit 1 genutzt werden kann.
In der Sondeneinheit 1 empfängt eine Anzeigeschaltung, die im Folgenden unter Bezug auf 3 beschrieben wird, das Steuersignal S_IN1 und sorgt dafür, dass die Anzeigelichtquelle 10 in einen ersten Modus versetzt wird. Der erste Modus besteht normalerweise in der Aktivierung der Lichtquelle 10, d. h., die Lichtquelle leuchtet auf. Wenn die Inspektions-Vorrichtung 30 feststellt, dass die abgegriffene Differenzspannung kleiner als TH_DIFF ist, sorgt die Inspektions-Vorrichtung 30 dafür, dass ein zweites Anzeigesteuersignal S_IN2 über das elektrische Kabel 40 an die Sondeneinheit 1 gesendet wird. In der Sondeneinheit 1 empfängt die Anzeigeschaltung (3) das Steuersignal S_IN2 und versetzt die Anzeigelichtquelle 10 in einen zweiten Modus. Der zweite Modus besteht normalerweise in der Deaktivierung der Lichtquelle 10, d. h., die Lichtquelle 10 erlischt.
Zum Feststellen, ob zwischen den Spitzen 3A und 4A und den Kontaktflächen auf der OUT eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung hergestellt wurde, können anstelle der Spannungswerte oder in Verbindung mit diesen andere Eigenschaften der durch die Spitzen 3A und 4A der Sondeneinheit gemessenen Signale verwendet werden. Zum Beispiel kann die Frequenz des gemessenen Signals verwendet werden, um zu ermitteln, ob eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung hergestellt wurde. Die Erfindung unterliegt keinerlei Beschränkungen, welche Eigenschaften des gemessenen Signals zum Treffen dieser Feststellung verwendet werden.
Obwohl der Algorithmus, welcher die durch die Sondenspitzen 3A und 4A abgegriffenen Signale verarbeitet, um zu ermitteln, ob die Lichtquelle 10 ein- oder ausgeschaltet werden soll, normalerweise von der Inspektions-Vorrichtung 30 ausgeführt wird, kann dieser Algorithmus stattdessen von der Verarbeitungsschaltung ausgeführt werden, welche sich in der Sondeneinheit 1 selbst befindet. Zum Beispiel beinhalten Sondeneinheiten mitunter integrierte Schaltkreise (ICs), zum Beispiel anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs). In solchen Fällen kann der oben beschriebene Algorithmus innerhalb des ASIC der Sondeneinheit ausgeführt werden, sodass die Datenübertragungsleitung 40 nicht gebraucht wird, da die Signale S_IN1 und S_IN2 von der Schaltung innerhalb der Sondeneinheit 1 erzeugt und genutzt werden.
3 zeigt ein Blockschaltbild der Anzeigeschaltung 50 der in 2 gemäß einer Ausführungsform gezeigten Sondeneinheit 1. Gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet die Anzeigeschaltung 50 eine Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle, welche das über das Kabel 40 laufende (oder von der Schaltung innerhalb der Sondeneinheit erzeugte) Signal S_IN1 oder S_IN2 empfängt und dieses verarbeitet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das zur Anzeigelichtquelle 10 gesendet wird. Die Anzeigeschaltung 50 beinhaltet auch die Anzeigelichtquelle 10 (1 und 2), welche das Ausgangssignal von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle empfängt. Das durch die Anzeigelichtquelle 10 von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle empfangene Ausgangssignal sorgt dafür, dass die Anzeigelichtquelle 10, je nachdem, ob die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle als Eingangssignal das Signal S_IN1 oder S_IN2 empfängt, aktiviert oder deaktiviert wird. Die Anzeigeschaltung 50 beinhaltet eine Stromversorgung 52, normalerweise in Form eines kleinen Akkus für Gleichspannung, um die Anzeigelichtquelle 10 mit Strom zu versorgen. Alternativ kann die Sondeneinheit 1 von der Inspektions-Vorrichtung 30 mit Strom versorgt werden, sodass in diesem Fall die Stromversorgung 52 nicht benötigt wird.
Wenn der Algorithmus, welcher die durch die Spitzen 3A und 4A der Sondeneinheit abgegriffenen Signale verarbeitet und die Anzeigesteuersignale S_IN1 und S_IN2 erzeugt, nicht in der Inspektions-Vorrichtung 30, sondern in der Sondeneinheit 1 ausgeführt wird, enthält die in 3 gezeigte Schaltung 50 eine Verarbeitungsschaltung 50A (z. B. einen ASIC) zur Ausführung dieser Aufgaben. In diesem Fall verarbeitet die Verarbeitungsschaltung 50A die durch die Sondenspitzen 3A und 4A abgegriffenen Signale und erzeugt die Anzeigesteuersignale S_IN1 und S_IN2, die dann an die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle gesendet werden.
Bei den Anzeigesteuersignalen S_IN1 und S_IN2 kann es sich um Signale mit unterschiedlichen Spannungswerten handeln. Zum Beispiel kann es sich bei dem Steuersignal S_AN, um ein Spannungssignal mit einer hohen Spannung (z. B. 5 Volt) und bei dem Steuersignal S_IN2 um ein Spannungssignal mit einer niedrigen Spannung (z. B. 0 Volt) handeln. In diesem Fall empfängt die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle die Signale S_IN1 und S_IN2 und erzeugt jeweils hohe bzw. niedrige Ausgangssignale, die wiederum dafür sorgen, dass die Lichtquelle 10 aktiviert bzw. deaktiviert wird. Natürlich kann die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle mit einer (nicht gezeigten) Inverterschaltung ausgestattet werden, sodass ein hohes Eingangssignal in ein niedriges Ausgangssignal und umgekehrt umgesetzt wird. Im letzteren Fall wird ein durch die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle empfangenes niedriges Signal S_IN1 in ein hohes Steuersignal umgesetzt, das von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle ausgegeben wird, während ein durch die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle empfangenes hohes Signal S_IN2 in ein niedriges Steuersignal umgesetzt wird, dass von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle ausgegeben wird.
Alternativ kann es sich bei den Anzeigesteuersignalen S_IN1 und S_IN2 um Signale mit dem gleichen Spannungswert handeln, sodass die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle in diesem Fall eine Kippschaltung (z. B. eine Flipflop-Schaltung) enthält. Wenn es sich in diesem Fall bei dem Signal S_IN1 um einen hohen Spannungswert handelt, weist auch das von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle erzeugte Ausgangssignal einen hohen Spannungswert auf. Wenn es sich bei dem nächsten durch die Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle empfangenen Signal um S_IN2 mit demselben hohen Spannungswert wie das unmittelbar vorhergehende Signal S_IN1 handelt, kippt der Ausgang der in der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle enthaltenen Kippschaltung, sodass das von der Steuerschaltung 51 für die Anzeigelichtquelle erzeugte Ausgangssignal einen niedrigen Spannungswert aufweist. Die Steuerschaltung für die Anzeigelichtquelle 51 kann in einer praktisch unbegrenzten Anzahl von Formen gestaltet werden, um die zum Ansteuern der Anzeigelichtquelle 10 erforderlichen Funktionen zu erzielen.
4 zeigt ein Blockschaltbild des Systems 60 der Erfindung gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform. Ebenso wie bei der in 2 dargestellten Ausführungsform weist das System 60 gemäß dieser Ausführungsform eine Inspektions-Vorrichtung 70 und eine Sondeneinheit 100 auf, die der in 1 gezeigten Sondeneinheit 1 ähnlich oder identisch sind. Als Inspektions-Vorrichtung 70 kann zum Beispiel ein bekannter Logic Analyzer dienen. Die Inspektions-Vorrichtung 70 beinhaltet einen Bildschirm 71, ein Steuerpult 72, Eingangsanschlüsse 73A bis 73F und einen Funksender 80. Die Eingangsanschlüsse 73A und 73B sind mit den Enden der HF-Kabel 106 und 107 verbunden, bei denen es sich zum Beispiel um Koaxialkabel handeln kann. Die entgegengesetzten Enden der HF-Kabel 106 und 107 sind mit dem zugewandten Ende 102A des Gehäuses 102 der Sondeneinheit 100 verbunden. Die durch die Spitzen 103A und 104A der Sondeneinheit 100 abgegriffenen Signale werden durch die (nicht gezeigte) Schaltung innerhalb der Sondeneinheit 100 aufbereitet. Die aufbereiteten Signale werden über die HF-Kabel 106 bzw. 107 an die Inspektions-Vorrichtung 70 übertragen.
In der Inspektions-Vorrichtung 70 werden die abgegriffenen Signale empfangen und entsprechend dem oder den von der Inspektions-Vorrichtung 70 ausgeführten Tests in einer bekannten Weise verarbeitet. Dann sorgt die Inspektions-Vorrichtung 70 dafür, dass auf dem Bildschirm 71 Signalverläufe angezeigt werden, die den abgegriffenen Signalen entsprechen. Der Benutzer verwendet verschiedene Auswahlschalter 75 am Steuerpult 72, um die Art und Weise auszuwählen, in welcher die durch die Sondeneinheit 100 gemessenen Signale verarbeitet und auf dem Bildschirm 71 angezeigt werden. Alternativ kann die Inspektions-Vorrichtung 70 ein Steuerpult aufweisen, das Teil einer GUI ist, sodass in diesem Fall auf einem Bildschirm (z. B. auf dem Bildschirm 71) Menüs und Schaltflächen angezeigt werden, damit der Benutzer eine entsprechende Auswahl treffen kann.
Die Inspektions-Vorrichtung 70 führt einen Algorithmus gemäß der Erfindung aus, um festzustellen, ob die Differenz zwischen den durch die Spitzen 103A und 104A abgegriffenen Spannungswerten (d. h. die Differenzspannung) gleich oder größer als TH_DIFF ist. Wenn dies der Fall ist, sorgt der von der Inspektions-Vorrichtung 70 ausgeführte Algorithmus dafür, dass der Funksender 80 ein Anzeige-Funksteuersignal S_IN1 erzeugt und über die Funkverbindung 90 an die Sondeneinheit 100 sendet. In der Sondeneinheit 100 empfängt die (unten unter Bezug auf 5 beschriebene) Anzeigeschaltung das Steuersignal S_IN1 und sorgt dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 in den ersten Modus versetzt wird, d. h., dass die Lichtquelle 110 aufleuchtet.
Wenn die Inspektions-Vorrichtung 70 feststellt, dass die abgegriffene Differenzspannung kleiner als TH_DIFF ist, sorgt die Inspektions-Vorrichtung 70 dafür, dass der Funksender 80 ein zweites Anzeigesteuersignal S_IN2 erzeugt und über die Funkverbindung 90 an die Sondeneinheit 100 sendet. In der Sondeneinheit 100 empfängt die Anzeigeschaltung (5) das Steuersignal S_IN2 und sorgt dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 in einen zweiten Modus versetzt wird, z. B. dass die Lichtquelle 110 ausgeschaltet wird und erlischt.
Wie oben unter Bezug auf 2 beschrieben, können anstelle der abgegriffenen Spannungswerte oder in Verbindung mit diesen andere Eigenschaften der durch die Spitzen 103A und 104A der Sondeneinheit gemessenen Signale verwendet werden, um festzustellen, ob eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung zwischen den Spitzen 103A und 104A und den Kontaktflächen der DUT hergestellt wurde. Zum Beispiel kann zum Feststellen, ob eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung hergestellt wurde, die Frequenz des gemessenen Signals verwendet werden. Die Erfindung unterliegt keinerlei Beschränkungen, welche Eigenschaften des gemessenen Signals zum Treffen dieser Feststellung verwendet werden.
Obwohl der Algorithmus, welcher die durch die Sondenspitzen 103A und 104A abgegriffenen Signale verarbeitet, um zu entscheiden, ob die Lichtquelle 110 ein- oder ausgeschaltet werden soll, normalerweise von der Inspektions-Vorrichtung 30 ausgeführt wird, kann dieser Algorithmus stattdessen von der Verarbeitungsschaltung ausgeführt werden, welche sich in der Sondeneinheit 100 selbst befindet. Zum Beispiel kann der oben beschriebene Algorithmus innerhalb eines ASIC der Sondeneinheit 100 ausgeführt werden, sodass die Datenübertragungsleitung 90 nicht gebraucht wird, da die Signale S_IN1 und S_IN2 von der Schaltung innerhalb der Sondeneinheit 100 erzeugt und genutzt werden.
5 zeigt ein Blockschaltbild der Anzeigeschaltung 120 der in 4 gezeigten Sondeneinheit 100 gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet die Anzeigeschaltung 120 einen Funkempfänger 130, eine Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle, eine Anzeigelichtquelle 110 und eine Stromquelle 122, bei der es sich normalerweise um einen kleinen Akku für Gleichspannung handelt. Alternativ kann die Sondeneinheit 100 durch die Inspektions-Vorrichtung 70 mit Strom versorgt werden, sodass in diesem Fall die Stromversorgung 122 nicht benötigt wird. Der Funkempfänger 130 empfängt das vom Funksender 80 erzeugte Signal S_IN1 oder S_IN2 und decodiert die empfangenen Funksignale, die dann an die Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle gesendet werden. Die Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle empfängt die decodierten Signale und setzt diese in Steuersignale für die Anzeigelichtquelle um, die dann an die Anzeigelichtquelle 110 ausgegeben werden. Wenn es sich bei dem durch den Funkempfänger 130 empfangenen Steuersignal S_IN um das Signal S_IN1 handelt, sorgt das an die Anzeigelichtquelle 110 ausgegebene Signal dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 aktiviert wird, d. h. aufleuchtet. Wenn es sich bei dem durch den Funkempfänger 130 empfangenen Steuersignal S_IN um das Signal S_IN2 handelt, sorgt das an die Anzeigelichtquelle 110 ausgegebene Steuersignal für die Anzeigelichtquelle dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 deaktiviert wird, das heißt erlischt.
Wenn der Algorithmus, welcher die durch die Spitzen 103A und 104A der Sondeneinheit abgegriffenen Signale verarbeitet und die Anzeigesteuersignale S_IN1 und S_IN2 erzeugt, nicht in der Inspektions-Vorrichtung 70, sondern in der Sondeneinheit 100 ausgeführt werden soll, beinhaltet die in 5 gezeigte Schaltung 120 eine Verarbeitungsschaltung 120A (z. B. einen ASIC) zum Ausführen dieser Aufgaben. In diesem Fall verarbeitet die Verarbeitungsschaltung 120A die durch die Sondenspitzen 103A und 104A abgegriffenen Signale und erzeugt die Anzeigesteuersignale S_IN1 und S_IN2, die dann an die Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle gesendet werden.
Die Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle kann in vielerlei Formen gestaltet werden, die den oben unter Bezug auf die in 3 gezeigte Steuerschaltung für die Anzeigelichtquelle 51 beschriebenen Formen ähnlich sind. Deshalb können die Signale S_IN1 und S_IN2 hohe und niedrige bzw. niedrige und hohe Spannungswerte oder eine gleich hohe Spannung aufweisen. Unabhängig von der für die Steuerschaltung 121 für die Anzeigelichtquelle gewählten Ausgestaltung sorgt vorzugsweise das Signal S_IN1 dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 aufleuchtet, und das Signal S_IN2 dafür, dass die Anzeigelichtquelle 110 erlischt.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Wert der Schwellenspannung TH_DIFF vom Benutzer eingestellt werden kann. Unter Bezug auf 4 kann TH_DIFF zum Beispiel durch eines der Auswahlschalter 75 des Steuerpults 72 eingestellt werden. Die für TH_DIFF ausgewählte Spannung hängt von den Umständen ab, kann im Allgemeinen jedoch einen Wert ungleich null aufweisen. Obwohl die Anzeigelichtquellen 10 und 110 oben unter Bezug auf die 1 bis 5 so beschrieben wurden, dass sie entweder aufleuchten oder erlöschen, um das Vorliegen einer ordnungsgemäßen Verbindung zwischen den Spitzen der Sondeneinheit anzuzeigen, können auch andere Anzeigen für den Verbindungsstatus verwendet werden. Zum Beispiel kann die Anzeigelichtquelle ihre Farbe ändern, um den Verbindungsstatus anzuzeigen. In diesem Fall kann die Anzeigelichtquelle mit roter Farbe leuchten, wenn der Verbindungsstatus unbefriedigend ist, und mit grüner Farbe, wenn der Verbindungsstatus zufriedenstellend ist, und umgekehrt. Eine andere Alternative besteht darin, dass die Anzeigelichtquelle ununterbrochen weiß leuchtet, wenn der Verbindungsstatus zufriedenstellend ist, und weiß blinkt, wenn der Verbindungsstatus unbefriedigend ist. Als Beispiel für eine weitere Alternative kann die Bereitstellung mehrerer Anzeigelichtquellen auf der Sondeneinheit dienen. In diesem Fall kann eine der Lichtquellen aufleuchten und die andere erlöschen, wenn der Verbindungsstatus zufriedenstellend ist, und umgekehrt. Angesichts der vorliegenden Beschreibung ist dem Fachmann klar, dass außer den hier beschriebenen Ausführungsformen auch andere Modifikationen möglich sind.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren gemäß einer anschaulichen Ausführungsform zum Bereitstellen einer visuellen Anzeige des Verbindungsstatus für eine Sondeneinheit darstellt. Ein durch die Sondeneinheit abgegriffenes elektrisches Signal wird in einem Prozessor empfangen und ausgewertet, um zumindest eine Eigenschaft (z. B. die Höhe der Spannung) des Signals zu ermitteln (Kasten 141). Dann wird ermittelt, ob diese Eigenschaft anzeigt, dass zwischen der Sondeneinheit und der DUT eine ordnungsgemäße Verbindung hergestellt worden ist (z. B. ob der abgegriffene Spannungswert den Wert TH_DIFF überschreitet) (Kasten 142). Gemäß der obigen Beschreibung unter Bezug auf die 2 und 4 wird dieser Algorithmus normalerweise vom Prozessor oder von der Steuereinheit der Inspektions-Vorrichtung ausgeführt, jedoch kann dieser Algorithmus stattdessen auch von einer anderen Einheit ausgeführt werden, z. B. durch die Verarbeitungsschaltung innerhalb der Sondeneinheit selbst. Dieser Algorithmus wird normalerweise in Form von Software in einem Prozessor ausgeführt, kann jedoch in Form von Software, Hardware oder einer Kombination von Software und Hardware und/oder Firmware ausgeführt werden.
Wenn in Kasten 142 festgestellt wird, dass eine ordnungsgemäße Verbindung hergestellt wurde, wird die Anzeigelichtquelle auf der Sondeneinheit in einen ersten Modus versetzt (Kasten 143). Dieser erste Modus entspricht normalerweise dem Leuchten der Anzeigelichtquelle. Wenn in Kasten 142 festgestellt wird, dass keine ordnungsgemäße Verbindung hergestellt wurde, wird die Anzeigelichtquelle auf der Sondeneinheit in einen zweiten Modus versetzt (Kasten 144). Dieser zweite Modus entspricht normalerweise dem Erlöschen der Anzeigelichtquelle.
Wenn der im Ablaufplan in 6 dargestellte Algorithmus von einer beliebigen Art von Prozessor in Software oder Firmware ausgeführt wird, ist der entsprechende Computercode üblicherweise in einer beliebigen Art von computerlesbarem Speichermedium (nicht gezeigt) gespeichert. Bei dem computerlesbaren Speichermedium handelt es sich üblicherweise um eine Halbleiterspeichereinheit wie z. B. eine RAM-Einheit (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), eine ROM-Einheit (Nur-lese-Speicher), eine PROM-Einheit (programmierbarer Nur-lese-Speicher), eine Flash-Speichereinheit usw. Allerdings können für den vorliegenden Zweck nicht nur Halbleiterspeicher, sondern auch andere Speichereinheiten wie z. B. Magnetbänder, magnetische Platten, optische Platten usw. eingesetzt werden.
Bei dem Prozessor, der den Algorithmus gemäß dem in 6 gezeigten Ablaufplan ausführt, kann es sich um eine beliebige Art einer geeigneten Recheneinheit handeln, darunter zum Beispiel um einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine programmierbare Logikanordnung (programmable logic array, PLA), eine anwenderprogrammierbare Gatteranordnung (field programmable gate array, FPGA), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (application specific integrated circuit, ASIC) usw. handeln. Ferner können diese Verarbeitungsaufgaben durch einen einzelnen Prozessor ausgeführt oder auf mehrere Prozessoren aufgeteilt werden, was dem Fachmann angesichts der vorliegenden Beschreibung klar ist.
Gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform der Erfindung kann die Lichtquelle 10 (1) oder 110 (4) zum Beleuchten der Sondenspitzen 3A und 4A (1) und 103A und 104A (4) verwendet werden. Da, wie oben erwähnt, die Komponenten der DUTs immer kleiner werden, lassen sich die Punkte auf der DUT, mit denen die Spitzen in Kontakt gebracht werden sollen, immer schwieriger erkennen. Wenn sich auf der Sondeneinheit in der Nähe der Spitzen eine Lichtquelle befindet, können die Kontaktpunkte auf der DUT und die Spitzen der Sondeneinheit ohne Beschattung problemlos betrachtet werden, während der Benutzer die Spitzen in Kontakt mit den Kontaktpunkten auf der DUT zu bringen versucht. Die Anbringung der Lichtquelle auf der Sondeneinheit ist nicht auf eine bestimmte Stelle beschränkt. Vorzugsweise befindet sich die Lichtquelle nicht weiter als 10 Millimeter von der DUT entfernt, wenn sich die Spitzen in Kontakt mit den Kontaktpunkten auf der DUT befinden.
7 zeigt eine Vorderansicht einer Stirnplatte 2D der in 2 gezeigten Sondeneinheit 1 mit einer daran angebrachten Lichtquelle zur Beleuchtung der Sondenspitzen 3A und 4A. Gemäß dieser anschaulichen Ausführungsform weist die Lichtquelle Strahler 150A und 150B auf, welche die Spitzen 3A und 4A der Sondeneinheit sowie Stellen auf der DUT in unmittelbarer Nachbarschaft der Spitzen 3A und 4A beleuchten. Es gibt vielfältige für diesen Zweck geeignete Lichtquellen. Zum Beispiel stehen LEDs in verschiedenen Farben und in weiß mit hoher Beleuchtungsstärke zur Verfügung, die für diesen Zweck geeignet sind. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck eine diffuse Lichtquelle oder eine Lichtquelle mit einem Streuelement verwendet, welches das von der Lichtquelle emittierte Licht streut. Auf der Sondeneinheit können sich ein oder mehrere Fokussierelemente oder optische Leitelemente angebracht werden, um das von der Lichtquelle emittierte Licht auf die Sondenspitzen und auf die DUT zu lenken. Bei der Lichtquelle 150A, 150B kann es sich zum Beispiel um einen Ring von LEDs handeln. Durch die Verwendung eines Rings von LEDs kann der Schattenwurf verhindert werden. Die Lichtquelle kann einstellbar ausgeführt werden werden, so dass die Beleuchtungsstärke der Lichtquelle veränderlich ist. Wenn die Beleuchtungsstärke der Lichtquelle variiert werden kann, lässt sich eine gewünschte Schärfentiefe einstellen.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung führt die Lichtquelle auf der Sondeneinheit eine Doppelfunktion aus, indem sie eine visuelle Anzeige des Verbindungsstatus liefert und die DUT beleuchtet, damit der Benutzer die Kontaktpunkte auf der DUT leicht erkennen kann, wenn er die Sondenspitzen in Kontakt mit den Kontaktpunkten auf der DUT zu bringen versucht. Zum Beispiel kann die in 7 gezeigte Lichtquelle 150A, 150B ununterbrochen leuchten, während die Sondeneinheit in Betrieb ist. Somit leuchtet die Lichtquelle 150A, 150B, während der Benutzer die Sondenspitzen 3A und 4A in Kontakt mit den (nicht gezeigten) Kontaktpunkten auf der DUT zu bringen versucht. Sobald der Benutzer die Sondenspitzen 3A und 4A auf die entsprechenden Kontaktpunkte auf der DUT aufgesetzt hat, erlischt die Lichtquelle 150A, 150B.
Um ein Beispiel für die mögliche Anwendung dieser Ausführungsform zu geben, soll davon ausgegangen werden, dass als Lichtquelle 150A, 150B eine weiße LED verwendet wird. Unter Bezug auf die 2 und 7 können mittels eines der Auswahlschalter 35 des Steuerpults 32 die Weißlicht-LEDs 150A, 150B eingeschaltet werden, wenn der Benutzer mit seiner Arbeit an dem System 20 beginnt. Die LEDs 150A, 150B leuchten so lange, bis der Benutzer die Sondenspitzen 3A und 4A in Kontakt mit den entsprechenden Kontaktpunkten auf der DUT gebracht hat. Während des Betriebs ermittelt der oben unter Bezug auf 6 beschriebene Algorithmus, ob die abgegriffene Differenzspannung gleich oder größer als TH_DIFF ist, und sorgt, wenn dies der Fall ist, dafür, dass die LEDs 150A, 150B erlöschen, indem er über das Kabel 40 (oder über die Funkverbindung 90 in 4) ein entsprechendes Steuersignal S_IN1 an die Sondeneinheit 1 sendet. Wenn der Algorithmus feststellt, dass die abgegriffene Differenzspannung kleiner als TH_DIFF ist, sorgt er dafür, dass die LEDs 150A, 150B aufleuchten, indem er über das Kabel 40 (oder über die Funkverbindung 90) ein entsprechendes Steuersignal S_IN2 an die Sondeneinheit 1 sendet.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter Bezug auf anschauliche Ausführungsformen beschrieben wurde, um die Grundgedanken und Konzepte der Erfindung zu beschreiben. Dem Fachmann ist angesichts der vorliegenden Beschreibung klar, dass an den hier beschriebenen Ausführungsformen viele Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Sondeneinheit (1) zum Messen elektrischer Signale auf einer zu testenden Einheit (DUT), wobei die Sondeneinheit (1) aufweist: ein Gehäuse (2) der Sondeneinheit mit einem zugewandten Ende (2B) und einem abgewandten Ende (2A), wobei das abgewandte Ende (2A) des Gehäuses (2) mit einem ersten (6) und einem zweiten (7) elektrischen Kabel verbunden ist; einen ersten (3) und einen zweiten Arm (4), die jeweils ein zugewandtes und ein abgewandtes Ende aufweisen, wobei an den zugewandten Enden des ersten und des zweiten Arms eine erste (3A) bzw. eine zweite (4A) elektrisch leitende Spitze angebracht ist und die abgewandten Enden des ersten und des zweiten Arms am zugewandten Ende (2B) des Gehäuses (2) angebracht sind; eine am Gehäuse (2) angebrachte Lichtquelle (10); und eine Steuerschaltung (51) für eine Anzeigelichtquelle im Gehäuse, wobei die Steuerschaltung (51) so beschaffen ist, dass sie die Lichtquelle (10) in einen ersten Modus versetzt, wenn in der Steuerschaltung (51) ein erstes Steuersignal empfangen wird.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung (51) ferner so beschaffen ist, dass sie die Lichtquelle (10) in einen zweiten Modus versetzt, wenn in der Steuerschaltung (51) ein zweites Steuersignal empfangen wird.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 2, die ferner aufweist: eine Stromversorgung (52) im Gehäuse, wobei die Stromversorgung als elektrische Stromquelle für die Lichtquelle (10) dient.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 2, wobei der erste Modus der Aktivierung der Lichtquelle (10) entspricht und die Aktivierung der Lichtquelle (10) einen visuellen Hinweis liefert, der anzeigt, dass sich die Spitzen (3A, 4A) der Sondeneinheit (1) in elektrischem Kontakt mit Kontaktflächen auf der DUT befinden.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 4, wobei der zweite Modus der Deaktivierung der Lichtquelle (10) entspricht und die Deaktivierung der Lichtquelle (10) einen visuellen Hinweis liefert, der anzeigt, dass sich die Spitzen (3A, 4A) der Sondeneinheit (1) nicht in elektrischem Kontakt mit den Kontaktflächen auf der DUT befinden.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (10) durch das Versetzen der Lichtquelle (10) in den ersten Modus zum Leuchten gebracht wird und das Leuchten der Lichtquelle (10) zur Beleuchtung mindestens der ersten (3A) bzw. zweiten (4A) Spitze der Sondeneinheit (1) sowie einer ersten bzw. einer zweiten Fläche auf der DUT führt, damit ein Benutzer die erste (3A) und die zweite (4A) Spitze visuell auf die erste bzw. auf die zweite Fläche auf der DUT ausrichten kann.
Sondeneinheit (1) nach Anspruch 2, wobei der erste Modus dem Aussenden von Licht von mindestens einer ersten Farbe durch die Lichtquelle (10) und wobei der zweite Modus dem Aussenden von Licht von mindestens einer zweiten Farbe durch die Lichtquelle (10) entspricht.
System (20) zum Messen elektrischer Signale auf einer zu testenden Einheit (DUT), wobei das System (20) aufweist: eine Sondeneinheit (1), die aufweist: ein Gehäuse (2) der Sondeneinheit mit einem zugewandten Ende (2B) und einem abgewandten Ende (2A), wobei das abgewandte Ende (2A) des Gehäuses mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kabel (6, 7) verbunden ist; einen ersten und einen zweiten Arm (3, 4), die jeweils ein abgewandtes Ende und ein zugewandtes Ende aufweisen, wobei an den zugewandten Enden des ersten und des zweiten Arms (3, 4) eine erste bzw. eine zweite elektrisch leitende Spitze (3A, 4A) angebracht ist und die abgewandten Enden des erste und des zweiten Arms (3, 4) am zugewandten Ende (2B) des Gehäuses (2) angebracht sind; eine am Gehäuse (2) angebrachte Lichtquelle (10); und eine Steuerschaltung (51) für die Anzeigelichtquelle im Gehäuse, wobei die Steuerschaltung (51) so beschaffen ist, dass sie die Lichtquelle (10) in einen ersten Modus versetzt, wenn in der Steuerschaltung (51) ein erstes Steuersignal empfangen wird; und eine Inspektions-Vorrichtung (30), die eine Steuerschaltung aufweist, wobei die Steuerschaltung so beschaffen ist, dass sie elektrische Signale empfängt, die durch die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) abgegriffen und über das erste bzw. das zweite elektrische Kabel (6, 7) an die Inspektions-Vorrichtung (30) gesendet werden, wobei die Inspektions-Vorrichtung (30) ermittelt, ob die durch die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) abgegriffenen elektrischen Signale anzeigen, dass sich die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, wobei die Inspektions-Vorrichtung (30), wenn sie feststellt, dass die durch die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) abgegriffenen elektrischen Signale anzeigen, dass sich die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, dafür sorgt, dass das erste Steuersignal über eine Datenübertragungsleitung (40, 90) an die Steuerschaltung (51) für die Anzeigelichtquelle gesendet wird.
System (20) nach Anspruch 8, wobei die Inspektions-Vorrichtung (30), wenn sie feststellt, dass die durch die erste und die zweite Spitze abgegriffenen elektrischen Signale anzeigen, dass sich die erste und die zweite Spitze nicht in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden, dafür sorgt, dass ein zweites Steuersignal über die Datenübertragungsleitung (40, 90) an die Steuerschaltung (51) für die Anzeigelichtquelle gesendet wird, und wobei die Steuerschaltung (51) ferner so beschaffen ist, dass die Lichtquelle (10) in einen zweiten Modus versetzt wird, wenn das zweite Steuersignal in der Steuerschaltung (51) empfangen wird.
Verfahren zum Anwenden einer Sondeneinheit (1) zur Messung elektrischer Signale auf einer zu testenden Einheit, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines elektrischen Signals, das durch die Sondeneinheit (1) abgegriffen wurde, und Ermitteln mindestens einer Eigenschaft des abgegriffenen Signals; Ermitteln, ob die mindestens eine Eigenschaft anzeigt, dass sich die erste und die zweite leitende Spitze (3A, 4A) der Sondeneinheit (1) in einem guten elektrischen Kontakt mit einer ersten bzw. einer zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden; Versetzen einer Lichtquelle (10) auf der Sondeneinheit in einen ersten Modus, wenn festgestellt wird, dass sich die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. mit der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden; und Versetzen einer Lichtquelle (10) auf der Sondeneinheit (1) in einen zweiten Modus, wenn festgestellt wird, dass sich die erste und die zweite Spitze (3A, 4A) nicht in einem guten elektrischen Kontakt mit der ersten bzw. der zweiten Kontaktfläche auf der DUT befinden.