DE102022129381A1 - Masse-Referenzleitung - Google Patents

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DE102022129381A1
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Michael Engels
Philipp Palffy-Daun-Seiler
Mark Heimann
Nadja Laaperi
Peter Hildenhagen
Kai Klein
Jurij Weber
Thomas Podrebersek
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Pmk Mess und Kommunikationstechnik Ges mbH
Pmk Mess und Kommunikationstechnik GmbH
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Pmk Mess und Kommunikationstechnik Ges mbH
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
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Abstract

Masse-Referenzleitung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes. Die Masse-Referenzleitung umfasst einen flexiblen Körper,eine Tastkopfbuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeordnet ist, eine Massebuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeordnet ist, einen elektrischen Kontaktpfad, der die Tastkopfbuchse und die Massebuchse elektrisch verbindet und sich zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Körpers erstreckt, und eine Widerstandsvorrichtung, die elektrisch in dem elektrischen Kontaktpfad angeordnet ist.

Description

  • BEREICH DER OFFENBARUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen elektrischer Signale an einem Device Under Test („DUT“). Genauer gesagt bezieht sich die Offenbarung auf eine Masse-Referenzleitung, die unter Verwendung eines Tastkopfes zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale verwendet wird. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Bei der Messung hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT ist es erwünscht, zuverlässig höchste Signalqualitäten für einen breiten Bereich von DUTs und Signalbandbreiten zu erhalten.
  • Bei der Messung hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes sind ein Eingangsanschluss und eine Masse-Referenzverbindung erforderlich. Die meisten Tastköpfe verfügen über spezielle Anschlüsse für den elektrischen Signaleingang und die Masse-Referenzleitung, an die jeweils eine Signaleingangsspitze und eine Masse-Referenzleitung angeschlossen werden können.
  • Es wurde festgestellt, dass die Selbstinduktion der Masse-Referenzleitung eine Verschlechterung des Signals bewirkt, insbesondere bei Messungen hochfrequenter elektrischer Signale. Dies führt zu einer verringerten Anstiegszeit und einem höheren Überschwingen, auch bekannt als „Ringing“.
  • Derzeitige Lösungen zur Verringerung des Ringings sind unpraktisch. Ein Beispiel ist die Verringerung der Selbstinduktivität der Masse-Referenzleitung durch Anpassung ihrer Form, wie etwa unter Verwendung eines kreisförmigen Querschnitts zur Verringerung der Induktivität. Abweichungen von der flachen, linearen Form der Masse-Referenzleitung nach Industriestandard verringern die Flexibilität und damit den Bewegungsbereich, der zum Erreichen der Massepunkte auf dem DUT erforderlich ist.
  • Ein weiteres Beispiel ist die Verringerung der Länge der Masse-Referenzleitung. Die Verwendung einer verkürzten Masse-Referenzleitung beschränkt eine Messanwendung jedoch auf DUTs, die ausreichend kurze Abstände zwischen Mess- und Massepunkten aufweisen. Verkürzte Masse-Referenzleitungen können nur bei einer kleinen Anzahl von DUT verwendet werden, welche den Mindestabstand zwischen den Mess- und Massepunkt einhalten.
  • Andererseits führt die Verwendung längerer Masse-Referenzleitungen zu verringerten Signalqualitäten. Die verringerten Signalqualitäten verhindern daher genaue und präzise Messungen der elektrischen Signale des DUTs.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Es wird eine Masse-Referenzleitung benötigt, die eine geringere durch Selbstinduktion verursachte Signalverschlechterung aufweist, so dass längere Masse-Referenzleitungen in Messanwendungen unter Verwendung eines Tastkopfes verwendet werden können.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Masse-Referenzleitung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes einen flexiblen Körper, eine Tastkopfbuchse, die an einem Tastkopfende des flexiblen Körpers angeordnet ist, eine Massebuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeordnet ist, einen elektrischen Kontaktpfad, der die Tastkopfbuchse und die Massebuchse elektrisch verbindet und sich zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Körpers erstreckt, und eine Widerstandsvorrichtung, die in dem elektrischen Kontaktpfad elektrisch angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst der flexible Körper einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung.
  • In einer Ausführungsform weist der flexible Körper eine Streifenform auf und umfasst einen Kupferstreifen, der mit einem glasverstärkten Epoxid-Laminatmaterial bedeckt ist.
  • In einer Ausführungsform weist der flexible Körper eine Gesamtdicke von weniger als 0,8 mm auf.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Masse-Referenzleitung ferner eine Tastkopfbuchsenplatte, die am Tastkopfende des flexiblen Körpers angebracht ist, und eine Massebuchse, die am Masseende des flexiblen Körpers angebracht ist, wobei die Tastkopfbuchse an der Tastkopfbuchsenplatte angebracht ist und wobei die Massebuchse an der Massebuchsenplatte angebracht ist.
  • In einer Ausführungsform ist die Tastkopfbuchsenplatte an einer Vorderseite des flexiblen Körpers angebracht und die Widerstandsvorrichtung an einer Rückseite des flexiblen Körpers, und/oder wobei die Massebuchsenplatte an einer Vorderseite des flexiblen Körpers angebracht ist und die Widerstandsvorrichtung an einer Rückseite des flexiblen Körpers angebracht ist.
  • In einer Ausführungsform sind die Tastkopfbuchsenplatte und/oder die Massebuchsenplatte aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt und weisen ein Durchgangsloch für den elektrisch leitenden Pfad auf.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Widerstandsvorrichtung einen Widerstand, wobei der Widerstand einen tastkopfseitigen Widerstand und/oder einen masseseitigen Widerstand umfasst, wobei der tastkopfseitige Widerstand und/oder der masseseitige Widerstand einen, zwei oder mehr Einzelwiderstände umfasst.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Widerstandsvorrichtung eine Ferritperle, wobei die Ferritperle eine tastkopfseitige Ferritperle und/oder eine masseseitige Ferritperle umfasst, wobei die tastkopfseitige Ferritperle und/oder die masseseitige Ferritperle eine, zwei oder mehr einzelne Ferritperlen umfasst.
  • In einer Ausführungsform sind die Tastkopfbuchse und die Massebuchse aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, wobei die Tastkopfbuchse so konfiguriert ist, dass sie an einem Masseanschluss eines Tastkopfes angebracht werden kann, und wobei die Massebuchse so konfiguriert ist, dass sie eine Massespitze aufnehmen kann.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Masse-Referenzleitung eine Tastkopfbuchsenabdeckung und eine Massebuchsenabdeckung, wobei die Tastkopfbuchsenabdeckung und die Massebuchsenabdeckung so konfiguriert sind, dass sie lösbar an der Tastkopfbuchse bzw. der Massebuchse angebracht werden.
  • In einer Ausführungsform sind die Tastkopfbuchsenabdeckung und die Massebuchsenabdeckung aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Massebuchsenabdeckung eine Montagefläche, die so konfiguriert ist, dass die Massebuchse während des Betriebs unter Verwendung einer menschlichen Hand, eines Roboterarms und/oder von Werkzeugen in ihrer Position gehalten werden kann.
  • Es wird eine Messeinrichtung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT bereitgestellt. Die Messeinrichtung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT geeignet, wobei die Messeinrichtung einen Tastkopf mit einem elektrischen Signaleingangsanschluss und einem Hochimpedanz-Masseanaschluss, eine an den elektrischen Signaleingangsanschluss angeschlossene Signaleingangsspitze, und die Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung, welche über die Tastkopfbuchse an den Hochimpedanz-Masseanaschluss angeschlossen ist, umfasst.
  • In einer Ausführungsform ist der Tastkopf ein aktiver Tastkopf.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Messeinrichtung weiter einen beweglichen Tastkopf-Tragarm und/oder einen beweglichen Massespitzen-Tragarm.
  • Ein Verfahren zur Verwendung der Masse-Referenzleitung nach Anspruch 1 zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT, wobei die Verfahrensschritte Anbringen einer elektrischen Signaleingangsspitze an einem elektrischen Signaleingangsanschluss eines Tastkopfes, Anbringen der Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung an einem Hochimpedanz-Masseanaschluss des Tastkopfes durch Verbinden des Masseanschlusses der Masse-Referenzleitung mit dem Hochimpedanz-Masseanaschluss umfassen, Einschalten des Tastkopfes und Verbinden desselben mit einer Datenerfassungsvorrichtung, Kontaktieren einer Signalleitung auf dem DUT mit der Tastspitze, Kontaktieren eines Massepols auf dem DUT mit der Massespitze, Durchführen einer Messung hochfrequenter elektrischer Signale ohne wesentlichen selbstinduktivitätsbedingtem Signalqualitätsverlust, umfassen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen, die Bestandteil dieser Beschreibung sind, veranschaulichen mehrere Ausführungsformen der Offenbarung. Zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, die Prinzipien der Offenbarung zu erläutern.
    • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht im Querschnitt einer beispielhaften Masse-Referenzleitung, welche Widerstandsvorrichtungen aufweist.
    • 2 zeigt ein Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Ansicht von unten, welche die Widerstandsvorrichtung mit Widerständen zeigt.
    • 3 zeigt ein Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Ansicht von unten, welche die Widerstandsvorrichtung mit Ferritperlen zeigt.
    • 4 zeigt das Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Draufsicht, welche die Massebuchse zeigt.
    • 5 zeigt das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Ansicht von unten, welche die Widerstandsvorrichtung mit Widerständen zeigt.
    • 6 zeigt das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Ansicht von unten, welche die Widerstandsvorrichtung mit Ferritperlen zeigt.
    • 7 zeigt das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Ansicht von oben, welche die Massebuchse des Tastkopfes zeigt.
    • 8 zeigt die beispielhafte Masse-Referenzleitung aus 1 in einer Draufsicht mit einer an der Massebuchse befestigten Massespitze und an der Massebuchse und der Tastkopfbuchse befestigten elektrischen Isolatoren.
    • 9 zeigt eine beispielhafte Einrichtung mit der Masse-Referenzleitung aus 1 in einer perspektivischen Ansicht, die in eine Prüfplatte eingreift.
    • 10 veranschaulicht beispielhafte Verfahrensschritte zur Verwendung einer Masse-Referenzleitung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes.
    • 11 zeigt ein gemessenes Signal in einem Frequenzbereich unter Verwendung eines doppelt logarithmischen Diagramms für eine flexible Länge von 32 mm.
    • 12 zeigt ein gemessenes Signal in einem Frequenzbereich unter Verwendung eines doppelt logarithmischen Diagramms für eine flexible Länge von 52 mm.
  • BEZUGSZEICHEN DER FIGUREN
  • 10
    Masse-Referenzleitung
    12
    flexibler Körper
    14
    Tastkopfbuchse
    16
    Tastkopfende
    18
    Massebuchse
    19
    hervorstehender Zylinder
    20
    Masseende
    21
    Massebuchsenzylinderwellenachse
    22
    elektrischer Kontaktpfad
    23
    Längsachse des flexiblen Körpers
    24
    Widerstandsvorrichtung
    25
    Körperachse der Massebuchse
    26
    Kupferstreifen
    28
    glasfaserverstärktes Epoxid-Laminatmaterial
    30
    Tastkopfbuchsenplatte
    32
    Massebuchsenplatte
    34
    flexible Länge
    36
    Vorderseite
    38
    Rückseite
    40
    Durchgangsbohrung
    42
    Tastkopfbuchse elektrisches Verbindungsglied
    44
    Massebuchse elektrisches Verbindungsglied
    46
    Massespitzenaufnahme
    48
    Tastkopfverbindungsstift
    49
    Tastkopfverbindungsstift-Körperachse
    50
    Massespitze
    52
    Massebuchsenabdeckung
    54
    Montageoberfläche
    56
    Tastkopfbuchsenabdeckung
    58
    Widerstand
    60
    Ferritperle
    62
    elektrischer Draht
    100
    Messeinrichtung
    200
    Tastkopf
    202
    elektrischer Signaleingangsanschluss
    204
    Hochimpedanz-Masseanaschluss
    206
    elektrische Signaleingangsspitze
    300
    Testplatine
    302
    Signalleitung
    304
    Massepol
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Offenbarung sieht allgemein Verfahren und Einrichtungen zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes vor. Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Masse-Referenzleitung einen flexiblen Körper, eine Tastkopfbuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeschlossen ist, eine Massebuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeordnet ist, einen elektrischen Kontaktpfad, der die Tastkopfbuchse und die Massebuchse elektrisch verbindet und der sich zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Körpers erstreckt, und eine Widerstandsvorrichtung, die in dem elektrischen Kontaktpfad elektrisch angeordnet ist.
  • Dadurch, dass die Widerstandsvorrichtung elektrisch im elektrischen Kontaktpfad angeordnet ist, können die von der Masse-Referenzleitung erzeugten Selbstinduktivitäten verringert werden, wenn sie in einem Tastkopf während hochfrequenter elektrischer Signalmessungen verwendet wird. Da die Selbstinduktion verringert wird, kann der flexible Körper in einer Länge bereitgestellt werden, die es ermöglicht, weiter entfernte Massepunkte auf einem Device Under Test (DUT) zu erreichen. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Masse-Referenzleitung für ein breites Spektrum von DUT zu verwenden, ohne dass durch die Masse-Referenzleitung verursachte Signalverluste aufgrund der Selbstinduktivität zu beobachten sind.
  • In den folgenden Abschnitten werden detaillierte Beschreibungen von Beispielen und Verfahren der Offenbarung gegeben. Die Beschreibung sowohl der bevorzugten als auch der alternativen Beispiele ist nur beispielhaft, und es versteht sich für den Fachmann, dass Variationen, Modifikationen und Änderungen offensichtlich sein können. Es versteht sich daher von selbst, dass die Beispiele die Breite der Aspekte der zugrunde liegenden Offenbarung, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, nicht einschränken.
  • Im Allgemeinen handelt es sich bei der hierin beschriebenen beispielhaften Einrichtung um eine Masse-Referenzleitung, die in Verbindung mit einem Tastkopf für die Messung hochfrequenter elektrischer Signale verwendet wird.
  • Im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann eine Masse-Referenzleitung als eine Hilfskomponente verstanden werden, die dazu bestimmt ist, in Kombination mit einem Tastkopf verwendet zu werden. Bei der Messung elektrischer Signale unter Verwendung eine Tasteinrichtung ist eine Masse-Referenzverbindung erforderlich. Daher werden Tastmesseinrichtungen mit verschiedenen Arten von Masseanschlüssen gekoppelt, um während der Signalerfassung eine Massereferenz herzustellen. Mit der Masse-Referenzleitung kann ein elektrischer Kontakt zwischen einem Massepunkt auf einem DUT und einem Masseanschluss des Tastkopfes hergestellt werden.
  • Die Masse-Referenzleitung kann mit einer Vielzahl von Tasteinrichtungen verwendet werden, wie etwa mobilen, handgehaltenen oder von einem Roboterarm gesteuerten Tastköpfen. Der Tastkopf kann ein aktiver Tastkopf für die Messung hochfrequenter elektrischer Signale sein. Der Tastkopf kann an ein Signalausgangskabel angeschlossen werden, zum Beispiel ein 6 m langes Kabel. Bei dem Kabel kann es sich um ein einfach abgeschirmtes Kabel handeln. Der Tastkopf kann einen Kompensationsschaltkreis enthalten, welcher die durch das Signalausgangskabel verursachte Dämpfung ausgleicht.
  • Ein Tastkopf gemäß der vorliegenden Offenbarung kann einen speziellen Masseanschluss umfassen, der für die Aufnahme verschiedener Arten von Masse-Referenzleitungen konfiguriert ist. Darüber hinaus kann ein Tastkopf gemäß der vorliegenden Offenbarung auch einen speziellen Signaleingangsanschluss aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er verschiedene Arten von Signaleingangsspitzen aufnehmen kann.
  • Die Messung elektrischer Signale mit einem solchen Tastkopf erfordert die Kontaktierung eines Messpunkts auf einem DUT mit einer Signaleingangsspitze und einer Masse-Referenzleitung auf einem DUT.
  • Die Bereitstellung einer Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es, die Selbstinduktion der Masse-Referenzleitung zu kompensieren und dadurch ein qualitativ hochwertiges Signal zu erhalten, das an der Signaleingangsspitze des Tastkopfes gemessen wird.
  • Es wurde festgestellt, dass unter Verwendung spezieller Widerstandsvorrichtungen in Form eines Widerstands oder einer Ferritperle, die in der Masse-Referenzleitung angeordnet werden, die Auswirkungen von Selbstinduktionen der Masse-Referenzleitung kompensiert oder abgemildert werden. Eine derart ausgestattete Masse-Referenzleitung weist bei Messungen hochfrequenter elektrischer Signale einen geringeren Einfluss auf den durch die Selbstinduktion bedingten Verlust der Signalqualität auf. Infolgedessen kann eine Masse-Referenzleitung länger ausgeführt werden, wodurch ein breiterer Bereich von Messanwendungen ermöglicht wird, insbesondere von Anwendungen, bei denen ein DUT Messpunkt in einem größeren Abstand zu einem DUT Massepunkt vorgesehen ist.
  • Der nachteilige Effekt der Masse-Referenzleitung kann durch eine Widerstandsvorrichtung in der elektrischen Verbindung zwischen einer Massespitze und einem Tastkopfstecker kompensiert werden.
  • In den folgenden Abschnitten werden detaillierte Beschreibungen von Beispielen und Verfahren der Offenbarung gegeben. Die Beschreibung sowohl der bevorzugten als auch der alternativen Beispiele ist nur beispielhaft, und es versteht sich für den Fachmann, dass Variationen, Modifikationen und Änderungen offensichtlich sein können. Es versteht sich daher von selbst, dass die Beispiele die Breite der Aspekte der zugrunde liegenden Offenbarung, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, nicht einschränken.
  • DEFINITIONEN
  • „Widerstandsvorrichtung“, wie hier verwendet, kann eine Vorrichtung sein, die so konfiguriert ist, dass sie den Effekt der Selbstinduktion der Masseleitung, wie er bei Hochfrequenzmessungen von elektrischen Signalen auftritt, abschwächt. Die Erfinder haben festgestellt, dass Widerstände und Ferritperlen als Widerstandsvorrichtungen geeignet sind.
  • „Ferritperlen", wie hierin verwendet, können als Induktoren klassifiziert werden, die ebenfalls einen Widerstandseffekt aufweisen, wenn sie wie hierin offenbart in Kombination mit einer Masse-Referenzleitung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale verwendet werden.
  • „Hochfrequenz", wie hierin verwendet, bedeutet eine Frequenz von 100 MHz oder mehr.
  • „Tastkopf“, wie hier verwendet, bedeutet einen aktiven, kompensierten, einseitigen Tastkopf, der für Messungen hochfrequenter elektrischer Signale geeignet, aber nicht notwendigerweise darauf beschränkt ist.
  • Detaillierte Beschreibungen der Zeichnungen
  • In 1 ist eine Masse-Referenzleitung, die Widerstandsvorrichtungen aufweist, in einer schematischen Seitenansicht im Querschnitt dargestellt. Eine Masse-Referenzleitung 10 kann einen flexiblen Körper 12, eine Tastkopfbuchse 14, die an einem Masseende 16 des flexiblen Körpers 12 angeschlossen ist, eine Massebuchse 18, die an einem Masseende 20 des flexiblen Körpers 1 angeordnet ist, einen elektrischen Kontaktpfad 22, der die Tastkopfbuchse 14 und die Massebuchse 18 elektrisch verbindet und sich zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Körpers 12 erstreckt, und eine Widerstandsvorrichtung 24 umfassen, die elektrisch im elektrischen Kontaktpfad 22 angeordnet ist. In der Darstellung der 1 ist der flexible Körper 12 leicht S-förmig gebogen. Der flexible Körper 12 kann so konfiguriert sein, dass er einen beliebigen Abstand der Tastkopfbuchse 14 in Bezug auf die Massebuchse 18 von 0 bis zu dem Abstand zulässt, der erreicht wird, wenn der flexible Körper 12 gerade ist. In manchen Ausführungsformen kann der leitende Streifen 12 auch torsionsflexibel sein.
  • Der flexible Körper 12 kann ein Verbundteil in Form eines geschichteten oder sandwichartigen Bauteils sein. Der flexible Körper 12 kann einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung aufweisen. In 1 weist der flexible Körper 12 eine Streifenform auf und besteht aus einem Kupferstreifen 26, der mit einem glasfaserverstärkten Epoxid-Laminatmaterial 28, auch FR-4 genannt, bedeckt ist. Der Kupferstreifen kann eine Dicke von 50 Mikrometern aufweisen, wobei das glasverstärkte Epoxy-Laminatmaterial eine Dicke von 0,1 mm aufweist.
  • Die Masse-Referenzleitung 10 umfasst weiter eine Tastkopfbuchsenplatte 30, die am Tastkopfende 16 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist, und eine Massebuchsenplatte 32, die am Masseende 20 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist. Die Tastkopfbuchse 14 ist an der Tastkopfbuchsenplatte 30 befestigt, wobei die Massebuchse 18 an der Massebuchsenplatte 32 befestigt ist. Die Tastkopfbuchsenplatte 30 ist direkt auf den flexiblen Körper 12 montiert. In dem Bereich, in dem die Tastkopfbuchsenplatte 30 den flexiblen Körper 12 berührt, ist der flexible Körper 12 starr. Flexibilität ist nur entlang der flexiblen Länge 34 des flexiblen Körpers 12 gegeben, die sich zwischen der Tastkopfbuchsenplatte 30 und der Massebuchsenplatte 32 erstreckt.
  • In manchen Ausführungsformen können die Tastkopfbuchsenplatte 30 und die Massebuchsenplatte 32 an einer Vorderseite 36 des flexiblen Körpers 12 angebracht sein. Die Widerstandsvorrichtung 24 kann an einer Rückseite 38 des flexiblen Körpers 12 angebracht werden.
  • In manchen Ausführungsformen sind die Tastkopfbuchsenplatte 30 und die Massebuchsenplatte 32 aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt und weisen jeweils ein Durchgangsloch 40 für den elektrischen Kontaktpfad 22 auf.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Widerstandsvorrichtung 24 eine Tastkopfende Widerstandsvorrichtung und eine Masseende Widerstandsvorrichtung umfassen. Die Tastkopfende Widerstandsvorrichtung und die Masse endende Widerstandsvorrichtung können von denen jede drei einzelne Widerstandsvorrichtungen umfassen, die parallel angeordnet sind. Die Widerstandsvorrichtung kann aus einem Widerstand oder einer Ferritperle oder Kombinationen davon bestehen.
  • Der elektrische Kontaktpfad 22 erstreckt sich über die gesamte flexible Länge 34 des flexiblen Körpers 12. In dem flexiblen Körper 12 wird das Kupferband 26 angeordnet. In dem Bereich, in dem die Tastkopfbuchsenplatte 30 den flexiblen Körper 12 berührt und in dem die Tastkopfende Widerstandsvorrichtung vorgesehen ist, endet der Kupferstreifen 26 und der elektrische Kontaktpfad 22 führt durch die Tastkopfende Widerstandsvorrichtung in ein elektrisches Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse. An der Stelle, an der die Massebuchsenplatte 32 den flexiblen Körper 12 berührt, an der die Widerstandsvorrichtung für das Masseende vorgesehen ist, endet das Kupferband 26 und der elektrische Kontaktpfad 22 führt durch die Widerstandsvorrichtung für das Masseende in eine elektrische Verbindungsleitung 44 für die Massebuchse. Das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse und das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse verlaufen jeweils durch ihr entsprechendes Durchgangsloch 40, wodurch der elektrische Kontaktpfad 22 zwischen der Massebuchse 14 und der Massebuchse 18 hergestellt wird.
  • Gemäß manchen Ausführungsformen kann der flexible Körper 12 zum Beispiel eine flexible, gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, „PCB“) umfassen. Das PCB kann eine einlagige, doppellagige oder mehrlagige Platte sein. Das PCB kann weiterhin Polyimid und/oder einen transparenten Polyesterfilm als Substratmaterial aufweisen, das wärmebeständige Eigenschaften hat, die für die Lötmontage von Komponenten auf dem PCB geeignet sind, zum Beispiel die Massespitze, den Tastkopfanschluss und/oder die Widerstandsvorrichtung. Das PCB kann eine leitende Schicht von Leiterbahnen aus Kupfer in Kombination mit einer dielektrischen Polyimidschicht umfassen. Die Dicke der leitenden Kupferschicht kann von etwa 0,0001 Zoll bis etwa 0,01 Zoll variieren. Die Dicke des dielektrischen Materials kann zwischen etwa 0,0005 Zoll und etwa 0,01 Zoll liegen. Die leitende Kupferschicht und die dielektrische Schicht können unter Verwendung eines Klebstoffs oder unter Verwendung einer Aufdampfungstechnik miteinander verbunden werden.
  • In 2 ist das Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Rückseite aus gesehen dargestellt, wobei die Widerstandsvorrichtung 24 Widerstände umfasst. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 einen flexiblen Körper 12 und eine Massebuchse 18 umfassen, die an einem Masseende 20 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird. Der flexible Körper 12 kann einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung aufweisen. Der flexible Körper 12 kann eine Streifenform aufweisen und einen Kupferstreifen 26 und ein glasverstärktes Epoxid-Laminatmaterial 28, auch bekannt als FR-4, umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 weiter eine Massebuchsenplatte 32 umfassen, die am Masseende 20 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist. Die Massebuchse 18 kann an der Massebuchsenplatte 32 befestigt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchsenplatte 32 an einer Vorderseite des flexiblen Körpers 12 und die Widerstandsvorrichtung 24 an einer Rückseite 38 des flexiblen Körpers 12 angebracht sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchse 18 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sein. In manchen Ausführungsformen kann die Widerstandsvorrichtung 24 einen Widerstand 58 umfassen. Der Widerstand kann einen masseseitigen Widerstand umfassen. Der masseseitige Widerstand kann aus drei einzelnen Widerständen bestehen, die parallel angeordnet werden. Jeder einzelne Widerstand 24 ein oberflächenmontierter Widerstand sein. Jeder einzelne Widerstand kann einen Widerstand von 3 Ohm aufweisen. Der Gesamtwiderstand der drei Widerstände kann daher 60 Ohm betragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ein elektrisches Massebuchsen-Verbindungsglied 44 umfassen, welches die Massebuchse 18 mit den Widerständen 58 verbindet. Das elektrische Verbindungsglied 44 für die Massebuchse kann in das glasfaserverstärkte Epoxidlaminat 28 eingebettet sein, so dass auf der Vorderseite (siehe 4), die der Massebuchse 18 zugewandt ist, ein elektrischer Kontakt vorhanden ist. Ausgehend von der Massebuchse 18 können die Komponenten des elektrischen Pfads 22 die Massebuchse 18, das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse, die drei parallelen oberflächenmontierten Widerstände 58 und der Kupferstreifen 26 sein. In manchen Ausführungsformen können die Massebuchse 18, das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse, die oberflächenmontierten Widerstände 58 und das Kupferband 26 miteinander verlötet sein.
  • In 3 ist das Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Rückseite aus gesehen dargestellt, wobei die Widerstandsvorrichtung 24 masseseitige Ferritperlen umfasst. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 einen flexiblen Körper 12 und eine Massebuchse 18 umfassen, die an einem Masseende 20 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird. Der flexible Körper 12 kann einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung aufweisen. Der flexible Körper 12 kann eine Streifenform aufweisen und einen Kupferstreifen 26 und ein glasverstärktes Epoxid-Laminatmaterial 28, auch bekannt als FR-4, umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 weiter eine Massebuchsenplatte 32 umfassen, die am Masseende 20 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist. Die Massebuchse 18 kann an der Massebuchsenplatte 32 befestigt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchsenplatte 32 an einer Vorderseite des flexiblen Körpers 12 und die Widerstandsvorrichtung 24 an einer Rückseite 38 des flexiblen Körpers 12 angebracht sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchse 18 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sein. In manchen Ausführungsformen kann die Widerstandsvorrichtung 24 eine Ferritperle 60 umfassen. Die Ferritperle kann eine masseseitige Ferritperle umfassen. Die masseseitige Ferritperle kann aus drei einzelnen Ferritperlen bestehen, die parallel angeordnet sind. Jede einzelne Ferritperle 60 eine Ferritperle sein, durch die ein elektrischer Draht 62 verläuft.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ein elektrisches Massebuchsen-Verbindungsglied 44 umfassen, das die Massebuchse 18 an die Ferritperlen 60 anschließt. Das elektrische Verbindungsglied 44 für die Massebuchse kann in das glasfaserverstärkte Epoxidlaminat 28 eingebettet sein, so dass auf der Vorderseite (siehe 4), die der Massebuchse 18 zugewandt ist, ein elektrischer Kontakt vorhanden ist. Ausgehend von der Massebuchse 18 können die Komponenten des elektrischen Pfads 22 die Massebuchse 18, das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse, die drei parallelen oberflächenmontierten Ferritperlen 60 und der Kupferstreifen 26 sein. In manchen Ausführungsformen können die Massebuchse 18, das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse, die elektrischen Drähte 62 und das Kupferband 26 miteinander verlötet sein. In 4 ist das Masseende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Vorderseite aus gesehen dargestellt. 4 stellt beide in 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen gleichermaßen dar. 4 zeigt eine von der Rückseite auf die Vorderseite umgedrehte Ansicht 36. In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchsenplatte 32 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Massebuchsenplatte 32 kann fest mit dem flexiblen Körper 12 verbunden sein, z. B. durch Verkleben. Die Massebuchsenplatte 32 kann bündig mit dem glasverstärkten Epoxy-Laminatmaterial 28 des flexiblen Körpers 12 abschließen. Die Massebuchse 18 kann einen vorstehenden Zylinder 19 umfassen, der orthogonal zu einer Längsachse 23 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird und über den flexiblen Körper 12 hinausragt. Die Massebuchse 18 kann ferner einen Massebuchsen-Zylinderschaft 21 umfassen, der mittig auf der Massebuchsenplatte 32 und orthogonal zur Längsrichtung 23 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchse 18 eine Massespitzenaufnahme 46 umfassen, die ein zylindrisches Loch entlang einer Körperachse 25 der Massebuchse 18 aufweisen kann. Die Massespitzenaufnahme 46 ist so konfiguriert, dass sie eine Massespitze 50 aufnehmen kann (siehe 8), die lösbar in die Aufnahme 46 entlang der Körperachse 25 der Massebuchse 18 eingeführt werden kann.
  • In 5 ist das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Rückseite aus gesehen dargestellt, wobei die Widerstandsvorrichtung 24 Widerstände umfasst. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 einen flexiblen Körper 12 und eine Tastkopfbuchse 14 umfassen, die an einem Tastkopfende 16 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird. Der flexible Körper 12 kann einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung aufweisen. Der flexible Körper 12 kann eine Streifenform aufweisen und einen Kupferstreifen 26 und ein glasverstärktes Epoxid-Laminatmaterial 28, auch bekannt als FR-4, umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ferner eine Massebuchsenplatte 30 umfassen, die am Tastkopfende 16 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist. Die Tastkopfbuchse 14 kann an der Tastkopfbuchsenplatte 30 befestigt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Tastkopfbuchsenplatte 30 an einer Vorderseite des flexiblen Körpers 12 und die Widerstandsvorrichtung 24 an einer Rückseite 38 des flexiblen Körpers 12 angebracht sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Tastkopfbuchse 14 aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. In manchen Ausführungsformen kann der Widerstand 58 aus einem tastkopfseitigen Widerstand bestehen. Der tastkopfseitige Widerstand kann aus drei einzelnen Widerständen bestehen, die parallel angeordnet werden. Jeder einzelne Widerstand 58 ein oberflächenmontierter Widerstand sein. Jeder einzelne Widerstand kann einen Widerstand von 180 Ohm aufweisen. Der Gesamtwiderstand der drei Widerstände kann 60 Ohm betragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ein elektrisches Verbindungsglied 42 für die Massebuchse umfassen, das die Massebuchse 14 mit den Widerständen 58 verbindet. Das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse kann in das glasfaserverstärkte Epoxid-Laminatmaterial 28 eingebettet sein, so dass auf der Vorderseite (siehe 5), die der Tastkopfbuchse 14 zugewandt ist, ein elektrischer Kontakt hergestellt ist. Ausgehend von der Tastkopfbuchse 14 können die Komponenten des elektrischen Pfads 22 die Tastkopfbuchse 14, das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse, die drei parallelen oberflächenmontierten Widerstände 58 und der Kupferstreifen 26 sein. In manchen Ausführungsformen können die Tastkopfbuchse 14, das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse, die oberflächenmontierten Widerstände 58 und das Kupferband 26 miteinander verlötet sein.
  • In 6 ist das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Rückseite aus gesehen dargestellt, wobei die Widerstandsvorrichtung 24 Ferritperlen umfasst. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 einen flexiblen Körper 12 und eine Tastkopfbuchse 14 umfassen, die an einem Tastkopfende 16 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird. Der flexible Körper 12 kann einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Abdeckung aufweisen. Der flexible Körper 12 kann eine Streifenform aufweisen und einen Kupferstreifen 26 und ein glasverstärktes Epoxid-Laminatmaterial 28, auch bekannt als FR-4, umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ferner eine Massebuchsenplatte 30 umfassen, die am Tastkopfende 16 des flexiblen Körpers 12 angebracht ist. Die Tastkopfbuchse 14 kann an der Tastkopfbuchsenplatte 30 befestigt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Tastkopfbuchsenplatte 30 an einer Vorderseite des flexiblen Körpers 12 und die Widerstandsvorrichtung 24 an einer Rückseite 38 des flexiblen Körpers 12 angebracht sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Tastkopfbuchse 14 aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. In manchen Ausführungsformen kann die Ferritperle 60 eine Tastkopfende-Ferritperle umfassen. Die Tastkopfende-Ferritperle kann aus drei einzelnen Ferritperlen bestehen, die parallel angeordnet sind. Jede einzelne Ferritperle 60 einen elektrischen Draht 62 umfassen, der durch die Ferritperle 60 verläuft.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 ein elektrisches Verbindungsglied 42 für die Massebuchse umfassen, das die Massebuchse 14 mit der Ferritperle 60 verbindet. Das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse kann in das glasfaserverstärkte Epoxid-Laminatmaterial 28 eingebettet sein, so dass auf der Vorderseite (siehe 7), die der Tastkopfbuchse 14 zugewandt ist, ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Ausgehend von der Tastkopfbuchse 14 können die Komponenten des elektrischen Pfads 22 die Tastkopfbuchse 14, das elektrische Verbindungsglied 42 der Tastkopfbuchse, die drei parallelen oberflächenmontierten Ferritperlen 60 und das Kupferband 26 sein. In manchen Ausführungsformen können die Massebuchse 18, das elektrische Verbindungsglied 44 der Massebuchse, die elektrischen Drähte 62 und das Kupferband 26 miteinander verlötet sein. In 7 ist das Tastkopfende der beispielhaften Masse-Referenzleitung aus 1 von der Vorderseite aus gesehen dargestellt. 7 stellt beide in 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen gleichermaßen dar. 7 zeigt eine von der Rückseite auf die Vorderseite umgedrehte Ansicht 36. In manchen Ausführungsformen kann die Tastkopfbuchsenplatte 30 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Tastkopfbuchsenplatte 30 kann fest mit dem flexiblen Körper 12 verbunden sein, zum Beispiel durch Verkleben. Die Tastkopfbuchsenplatte 30 kann bündig mit dem glasverstärkten Epoxy-Laminatmaterial 28 des flexiblen Körpers 12 abschließen. Die Tastkopfbuchse 14 kann einen Tastkopfverbindungsstift 48 umfassen, der orthogonal zu einer Längsachse 23 des flexiblen Körpers 12 angeordnet wird und über den flexiblen Körper 12 hinausragt. Der Tastkopfverbindungsstift 48 ist so konfiguriert, dass er in einen weiblichen Masseanschluss 204 eines in 9 gezeigten Tastkopfes 200 eingeführt werden kann. Der Tastkopfverbindungsstift 48 kann entlang einer Tastkopfverbindungsstift-Körperachse 49 lösbar in die Aufnahme 46 eingeführt werden.
  • Die in den 1 bis 7 dargestellten Konfigurationen der Induktivitätsvorrichtungen 24 sind lediglich beispielhafte Ausführungsformen. Anstatt drei Widerstandsvorrichtungen 24 aufzuweisen, können auch eine, zwei oder mehr Widerstandsvorrichtungen in verschiedenen Größen und Konfigurationen verwendet werden. Eine Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann Widerstände, Ferritperlen oder Kombinationen davon umfassen. Der Fachmann kann unter Verwendung einfacher, auf die jeweilige Anwendung zugeschnittener Experimente ohne übermäßigen Aufwand eine effektive Konfiguration einer Widerstandsvorrichtung 24 ermitteln.
  • In 8 ist eine beispielhafte Masse-Referenzleitung in einer Vorderseitenansicht dargestellt. Bei der Masse-Referenzleitung 10 kann es sich um die Masse-Referenzleitung handeln, wie sie in den 2 bis 7 dargestellt ist. Es gelten die gleichen Grundsätze, Definitionen und Erläuterungen. Die Masse-Referenzleitung 10 kann einen flexiblen Körper 12 umfassen, der eine flexible Länge 34 aufweist. In manchen Ausführungsformen kann die flexible Länge 34 zum Beispiel größer als 3 cm oder größer als 5 cm sein.
  • In manchen Ausführungsformen sind die Massebuchse 18 und die Tastkopfbuchse 14 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Die Massebuchse 14 kann so konfiguriert sein, dass sie über den Anschlussstift 48 des Tastkopfes an einen Masseanschluss eines Tastkopfes angeschlossen werden kann. Die Massebuchse 18 kann so gestaltet sein, dass sie eine Massespitze 50 aufnehmen kann. In der in 8 gezeigten Veranschaulichung ist eine Massespitze 50 an der Massebuchse angebracht.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Masse-Referenzleitung 10 weiter eine Tastkopfbuchsenabdeckung 56 und eine Massebuchsenabdeckung 52 umfassen. Die Tastkopfbuchsenabdeckung 56 und die Massebuchsenabdeckung 52 können elektrisch isoliert sein und dadurch die Tastkopfbuchse 14 bzw. die Massebuchse 18 abschirmen. Die Tastkopfbuchsenabdeckung 56 und die Massebuchsenabdeckung 52 können jeweils zwei im Wesentlichen hohlzylindrische Halbschalen umfassen, die zusammengebaut und demontiert werden können und dadurch lösbar an der Tastkopfbuchse bzw. der Massebuchse befestigt sind.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Massebuchsenabdeckung 52 eine Montagefläche 54 umfassen, die so konfiguriert ist, dass die Massebuchse unter Verwendung einer menschlichen Hand, eines Roboterarms und/oder von Werkzeugen an ihrem Platz gehalten werden kann. Die Montageoberfläche 54 kann entlang der Achse des Massebuchsen-Zylinderschafts 21 und über den flexiblen Körper 12 hinaus angeordnet sein, so dass ein sicherer Abstand zwischen den Hilfsmitteln zur Befestigung und dem flexiblen Körper 12 ermöglicht wird. Die Montagefläche 54 kann bequem an die äußeren geometrischen Anforderungen angepasst werden, um die Montagefläche 54 entsprechend zu befestigen.
  • In 9 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Messeinrichtung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. In manchen Ausführungsformen kann die Messeinrichtung 100 einen Tastkopf 200 aufweisen, der einen elektrischen Signaleingangsanschluss 202 und einen Hochimpedanz-Masseanaschluss 204 aufweist. Die Messeinrichtung 100 kann weiter eine Signaleingangsspitze 206 umfassen, welche an dem elektrischen Signaleingangsanschluss angebracht ist. Die Messeinrichtung 100 kann weiter die Masse-Referenzleitung 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen, welche über die Tastkopfbuchse 14 der Masse-Referenzleitung 10 an den Hochimpedanz-Masseanaschluss angeschlossen ist. Die Masse-Referenzleitung 10 kann ferner eine Massespitze 50 umfassen, welche an der Massebuchse 18 der Masse-Referenzleitung 10 angebracht ist. Die Massespitze 50 kann die Prüfplatine 300 an einem Massepol 304 kontaktieren.
  • Die Eingangsspitze 206 kann auf einer Signalleitung 302 eines DUT platziert werden. Der DUT wird in 9 durch eine Prüfplatine 300 dargestellt. Reale DUT weisen in der Regel nur wenige Möglichkeiten auf, eine Massespitze 50 zu platzieren, wenn eine bestimmte Signalleitung auf einer Leiterplatte oder ähnlichem gemessen wird. Der flexible Körper 12 ermöglicht die Platzierung der Massespitze 50 an verschiedenen Stellen, welche von der elektrischen Signaleingangsspitze 206 beabstandet angeordnet sind. Aufgrund der Widerstandsvorrichtung 24 der Masse-Referenzleitung 10 kann die Selbstinduktivität der Masse-Referenzleitung 10 unabhängig vom relativen Abstand zwischen der elektrischen Signaleingangsspitze 206 und der Massespitze 50 kompensiert werden.
  • In 10 ist ein schematisches Flussdiagramm eines beispielhaften Messverfahrens unter Verwendung der Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT dargestellt. In manchen Verfahrensschritten kann ein Bediener die Montage S10 einer Signaleingangsspitze an einem elektrischen Signaleingangsanschluss eines Tastkopfes durchführen. Ein Bediener kann S12 die Masse-Referenzleitung gemäß der vorliegenden Offenbarung an einem Hochimpedanz-Masseanaschluss des Tastkopfes anbringen, indem er die Massebuchse der Masse-Referenzleitung mit dem Hochimpedanz-Masseanaschluss verbindet. Ein Bediener kann den Tastkopf mit Strom versorgen S14 und ihn mit einer Datenerfassungsvorrichtung verbinden. Es kann ein Schritt zur Kontaktierung S16 einer Signalleitung auf dem DUT mit der Tastkopfspitze durchgeführt werden. Ein Bediener kann das Kontaktieren S18 eines Massepols auf dem DUT mit der Massespitze betreiben. Ein Schritt zur Durchführung von S20 einer Messung hochfrequenter elektrischer Signale ohne wesentlichen eigeninduktionsbedingten Signalqualitätsverlust.
  • In 11 ist ein gemessenes Signal im Frequenzbereich unter Verwendung eines doppelt logarithmischen Diagramms für eine flexible Länge von 32 mm dargestellt.
  • Der verwendete Tastkopf war ein kompensierter aktiver Tastkopf unter Verwendung eines 6 m langen, einfach abgeschirmten Signalausgangskabels. Die durch das Kabel verursachte Dämpfung wurde durch den Kompensationsschaltkreis des Tastkopfes kompensiert.
  • Die durchgezogene Linie zeigt Versuche unter Verwendung von drei parallel geschalteten 180-Ohm-Widerständen als Widerstandsvorrichtung, was 60 Ohm ergibt. Die Induktivität der 32-mm-Masse-Referenzleitung betrug etwa 14 nH. Die gestrichelte Linie stellt eine Masse-Referenzleitung mit denselben Abmessungen, jedoch ohne Widerstände dar.
  • Wie am Punkt M5 in der Frequenzbereichsdarstellung (durchgezogene Linie) angedeutet, wurden bei einer Bandbreite von 1,52 GHz nur 1,0 dB Spitzenwert und 11 % Überschwingen beobachtet. Die Grenzfrequenz von 3dB, Punkt M6, wurde bei den Experimenten unter Verwendung der Widerstände bei einer höheren Bandbreite durchbrochen.
  • In 12 ist ein gemessenes Signal im Frequenzbereich unter Verwendung eines doppelt logarithmischen Diagramms für eine flexible Länge von 52 mm dargestellt. Die gemessene Frequenzbereichscharakteristik wurde unter Verwendung einer aktiven Hochfrequenzsonde mit einer 52 mm langen Masse-Referenzleitung gemäß der Offenbarung gemessen.
  • Der verwendete Tastkopf war ein kompensierter aktiver Tastkopf unter Verwendung eines 6 m langen, einfach abgeschirmten Signalausgangskabels. Die durch das Kabel verursachte Dämpfung wurde durch den Kompensationsschaltkreis des Tastkopfes kompensiert.
  • Die durchgezogene Linie steht für Versuche unter Verwendung von drei parallel geschalteten 180-Ohm-Widerständen, was 60 Ohm ergibt. Die Induktivität der 52-mm-Masse-Referenzleitung betrug etwa 14nH. Die gestrichelte Linie stellt eine Masse-Referenzleitung mit denselben Abmessungen, jedoch ohne Widerstände dar.
  • Schlussfolgerung
  • Es wurde eine Reihe von Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung beschrieben. Obwohl diese Beschreibung viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese Details nicht als Beschränkungen des Umfangs der Offenbarungen oder des Anspruchs verstanden werden.
  • Bestimmte Merkmale, die in dieser Beschreibung im Zusammenhang mit einzelnen Ausführungsformen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform implementiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben werden, auch in Kombination in mehreren Ausführungsformen separat oder in jeder geeigneten Unterkombination implementiert werden. Darüber hinaus können, obwohl Merkmale oben als in bestimmten Kombinationen wirkend beschrieben und sogar ursprünglich als solche beansprucht werden, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination herausgenommen werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
  • Auch wenn die Vorgänge in den Zeichnungen in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt sind, ist dies nicht so zu verstehen, dass diese Vorgänge in der gezeigten Reihenfolge oder in aufeinanderfolgender Reihenfolge betrieben werden müssen, oder dass alle dargestellten Vorgänge durchgeführt werden müssen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen können Multitasking und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein.
  • Es wurden also bestimmte Ausführungsformen des Gegenstands beschrieben. Andere Ausführungsformen fallen in den Anwendungsbereich der folgenden Ansprüche. In manchen Fällen können die in den Ansprüchen beschriebenen Vorgänge in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und dennoch die gewünschten Ergebnisse erzielen. Darüber hinaus erfordern die in den begleitenden Figuren dargestellten Verfahren nicht unbedingt die gezeigte Reihenfolge oder die sequenzielle Reihenfolge, um wünschenswerte Ergebnisse zu erzielen. Bei bestimmten Implementierungen können Multitasking und parallele Verarbeitung von Vorteil sein. Es versteht sich jedoch von selbst, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der beanspruchten Offenbarung abzuweichen.

Claims (14)

  1. Masse-Referenzleitung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale unter Verwendung eines Tastkopfes, wobei die Masse-Referenzleitung umfasst: a. einen flexiblen Körper, b. eine Tastkopfbuchse, die an einem Tastkopfende des flexiblen Körpers angeordnet ist, c. eine Massebuchse, die an einem Masseende des flexiblen Körpers angeordnet ist, d. einen elektrischen Kontaktpfad, welcher die Tastkopfbuchse und die Massebuchse elektrisch verbindet und der sich zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Körpers erstreckt, und e. eine Widerstandsvorrichtung, die elektrisch in dem elektrischen Kontaktpfad angeordnet ist.
  2. Masse-Referenzleitung nach Anspruch 2, wobei der flexible Körper einen elektrisch leitenden Kern und eine elektrisch isolierende Hülle aufweist.
  3. Masse-Referenzleitung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der flexible Körper eine Streifenform aufweist und einen Kupferstreifen umfasst, der mit einem glasverstärkten Epoxid-Laminatmaterial bedeckt ist.
  4. Die Masse-Referenzleitung nach Anspruch 2, wobei der flexible Körper eine Gesamtdicke von weniger als 0,8 mm aufweist.
  5. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Tastkopfbuchsenplatte, die an dem Tastkopfende des flexiblen Körpers angebracht ist, und eine Massebuchsenplatte, die an dem Masseende des flexiblen Körpers angebracht ist, wobei die Tastkopfbuchse an der Tastkopfbuchsenplatte angebracht ist und wobei die Massebuchse an der Massebuchsenplatte angebracht ist.
  6. Masse-Referenzleitung nach Anspruch 4, wobei die Tastkopfbuchsenplatte an einer Vorderseite des flexiblen Körpers und die Widerstandsvorrichtung an einer Rückseite des flexiblen Körpers angebracht ist, und/oder wobei die Massebuchsenplatte an einer Vorderseite des flexiblen Körpers und die Widerstandsvorrichtung an einer Rückseite des flexiblen Körpers angebracht ist.
  7. Masse-Referenzleitung nach Anspruch 4, wobei die Tastkopfbuchsenplatte und/oder die Massebuchsenplatte aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sind und jeweils ein Durchgangsloch für den elektrisch leitenden Pfad aufweisen.
  8. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Widerstandsvorrichtung einen Widerstand umfasst, wobei der Widerstand einen tastkopfseitigen Widerstand und/oder einen masseseitigen Widerstand umfasst, wobei der tastkopfseitige Widerstand und/oder der masseseitige Widerstand einen, zwei oder mehr Einzelwiderstände umfasst.
  9. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Widerstandsvorrichtung eine Ferritperle umfasst, wobei die Ferritperle eine tastkopfende Ferritperle und/oder eine masseseitige Ferritperle umfasst, wobei die tastkopfseitige Ferritperle und/oder die masseseitige Ferritperle eine, zwei oder mehrere einzelne Ferritperlen umfasst.
  10. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tastkopfbuchse und die Massebuchse aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind, wobei die Tastkopfbuchse so konfiguriert ist, dass sie an einem Masseanschluss eines Tastkopfes angebracht werden kann, und wobei die Massebuchse so konfiguriert ist, dass sie eine Massespitze aufnehmen kann.
  11. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Tastkopfbuchsenabdeckung und eine Massebuchsenabdeckung, wobei die Tastkopfbuchsenabdeckung und die Massebuchsenabdeckung so konfiguriert sind, dass sie lösbar an der Tastkopfbuchse bzw. der Massebuchse anbringbar sind.
  12. Masse-Referenzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Massebuchsenabdeckung eine Montageoberfläche umfasst, die so konfiguriert ist, dass die Massebuchse unter Verwendung einer menschlichen Hand, eines Roboterarms und/oder von Werkzeugen an ihrem Platz gehalten werden kann.
  13. Messeinrichtung zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT, wobei die Messeinrichtung umfasst a. einen Tastkopf, der einen elektrischen Signaleingangsanschluss und einen Hochimpedanz-Masseanaschluss aufweist, b. eine Signaleingangsspitze, die an dem elektrischen Signaleingangsanschluss angebracht ist, und c. die Masse-Referenzleitung nach Anspruch 1, welche über die Tastkopfbuchse an den Hochimpedanz-Masseanaschluss angeschlossen ist.
  14. Verfahren unter Verwendung der Masse-Referenzleitung nach Anspruch 1 zum Messen hochfrequenter elektrischer Signale an einem DUT, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a. Anbringen einer Signaleingangsspitze an einem elektrischen Signaleingangsanschluss eines Tastkopfes, b. Anbringen der Masse-Referenzleitung nach Anspruch 1 an einen Hochimpedanz-Masseanaschluss des Tastkopfes durch Verbinden der Massebuchse der Masse-Referenzleitung mit dem Hochimpedanz-Masseanaschluss, c. Versorgen des Tastkopfes mit Strom und Verbinden desselben mit einem Datenerfassungsgerät, d. Kontaktieren einer Signalleitung auf dem DUT mit der Tastkopfspitze, e. Kontaktieren eines Massepols auf dem DUT mit der Massespitze, f. Durchführen einer Messung von hochfrequenten elektrischen Signalen ohne wesentlichen selbstinduktionsbedingten Signalqualitätsverlust.
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