DE3829689A1

DE3829689A1 - Messaufnehmer fuer elektrische messobjekte

Info

Publication number: DE3829689A1
Application number: DE19883829689
Authority: DE
Inventors: Stefan Elspass
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßaufnehmer für elektrische Meßobjekte, die auf einem flächigen Träger angeordnet sind und deren Anschlußmeßstellen mit Meß kontakten einer elektrischen Prüfvorrichtung kontaktiert werden, insbesondere für in Dickschichttechnik auf eine Trägerplatte gedruckte Schaltungsstrukturen, die bis in den GHz-Bereich arbeiten.

Es ist bekannt, elektrische Meßobjekte mit Hilfe von Prüf vorrichtungen zu prüfen, indem auf die Meßanschlußstellen der Meßobjekte Prüfspitzen der Prüfvorrichtung gedrückt werden. Derartige Prüfmethoden, die im niederfrequenten Bereich durchaus tauglich sind, verfälschen bei Meß frequenzen im GHz-Bereich das Meßergebnis erheblich. Die Verfälschungen des Meßergebnisses beruhen dabei auf der im HF-Bereich ungünstigen Kontaktgabe über die Prüfspitzen und den Kabelverbindungen zwischen den Prüfspitzen und der Prüfvorrichtung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Meßaufnehmer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der auch bei Frequen zen bis in den GHz-Bereich relativ genaue Meßergebnisse ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch

- ebenflächige Meßkontakte, die an einer Tragplatte des Meßaufnehmers angeordnet sind,
- ebenflächige Meßanschlußstellen am Meßobjektträger,
- eine einstellbare Anpreßvorrichtung, die den Meßobjekt träger mit seinen Meßanschlußstellen gegen die Meß kontakte der Tragplatte des Meßaufnehmers drückt,
- einen Koaxialanschluß am Meßaufnehmer, der unmittelbar an den Koaxialanschluß der Prüfvorrichtung ansetzbar ist.

Sind die Meßkontakte und die Meßanschlußstellen eben flächig, dann lassen sie sich großflächig zusammen drücken. Die flächige Kontaktgabe sorgt dabei für eine im HF-Bereich günstige Kontaktierung. Mit Hilfe der einstellbaren Anpreßvorrichtung läßt sich der Kontaktdruck auf das gewünschte Maß steigern. Ist der Meßaufnehmer mit einem Koaxialanschluß versehen, dann kann er mit diesem unmittelbar auf die Prüfvorrichtung gesetzt werden. Meßergebnis-Verfälschungen durch Kabelverbindungen entfallen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß die Anpreßvorrichtung aus einem Kunststoff bolzen besteht, der im Meßaufnehmer unter einem Vorschub winkel Alpha von ca. 20° bis 30° gegen die Rückseite des Meßobjektträgers zustellbar geführt ist. Verläuft die Anpreßrichtung des Kunststoffbolzens unter einem Vorschub winkel von ca. 20° bis 30°, dann läßt sich der Andruck sehr fein einstellen, weil der Vorschubwinkel zu einer Vorschubwegverlängerung führt, durch die eine Feineinstel lung möglich wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß der Kunststoffbolzen mittels einer metallischen Zustellschraube mit Feingewinde, die in einem Gewinde des Meßaufnehmers geführt ist, gegen den Meßobjektträger schiebbar ist. Die Zustellschraube wirkt ihrerseits auf den Kunststoffbolzen. Das Feingewinde der Zustellschraube ermöglicht feinere Dosierungen der Zustellwege.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß der Meßobjektträger mittels einer Metall abschirmung auf dem Meßaufnehmer abdeckbar ist, wobei die Metallabschirmung mit einer Schwalbenschwanzführung versehen ist, mittels der sie auf die Aufnehmerplatte aufschiebbar ist. Eine solche Abschirmung verhindert eine Verfälschung des Meßergebnisses durch elektromagnetische Einstrahlung von außen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß die Kontaktflächen des Meßaufnehmers an je einem Auflageteil einer zweiteiligen, auf der Aufnehmer platte angeordneten Auflage vorgesehen sind und daß die Auflagenteile Rahmenteile aufweisen, die den eingelegten Meßobjektträger an seinem Rand rings herum umschließen. Innerhalb der Auflage liegt der Meßobjektträger gegen Verrutschen gesichert fest.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Meßaufnahme zur Durchmessung von Meßobjekten mit Schaltungsstrukturen im GHz-Bereich in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine zweiteilige Auflage für ein Meßobjekt, das in dem Meßaufnehmer nach Fig. 1 gemessen werden soll, in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 3 ein Meßobjekt mit einer einfachen Dickschicht- Schaltungsstruktur, das in die zweiteilige Auflage nach Fig. 2 einlegbar ist, ebenfalls in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 4 das in die zweiteilige Auflage nach Fig. 2 eingelegte Meßobjekt nach Fig. 3 in schaubildlicher Darstellung und

Fig. 5 eine auf den Meßaufnehmer aufschiebbare Abschir mung zur Abschirmung elektromagnetischer Streuungen von dem Meßobjekt während der Messung.

Der Meßaufnehmer 1 nach Fig. 1 weist eine Tragplatte 3 auf, die mit einem Koaxial-Anschlußstecker 5 versehen ist, der unmittelbar an eine Koaxial-Anschlußbuchse einer nicht dargestellten Prüfvorrichtung anklemmbar ist. Der Koaxial-Anschlußstecker 5 weist eine Masseabschirmung 5 a und einen Innenleiter 5 b auf, die auf nicht dargestellte Weise mit in Fig. 2 näher erläuterten Meßkontakten 6, 7 verbunden sind. Der Innenleiter 5 b des Koaxial-Anschluß steckers 5 ist elektrisch mit dem Meßkontakt 6 und die Masseabschirmung mit dem Meßkontakt 7 des Meßaufnehmers 1 verbunden. Die Meßkontakte 6, 7 sind auf der Oberseite 8 der Tragplatte 3 an zwei Rahmenteilen 9, 10 angeordnet. Der Rahmenteil 9 ist zur auf Masse liegenden Tragplatte 3 mittels einer Isolierschicht 11 isoliert. Der Rahmenteil 10 ist mit der Trägerplatte 3 kontaktiert. Die Rahmenteile 9 und 10 haben U-förmige Randleisten 12, die an aufeinander zuweisenden Kanten 13 der ebenflächigen Meß kontakte 6, 7 gegeneinander offen sind.

Zwischen die Rahmenteile 9, 10 ist ein Meßobjekt 14 legbar, das einen flächigen Träger 15 aufweist, der beispielsweise eine keramische Substratplatte oder eine Isolierstoffplatte sein kann. Auf einer Oberseite 16 des flächigen Trägers sind zwei eben- und ebenfalls groß flächige Meßanschlußstellen 17 vorgesehen, die in der Form und den Abmessungen sowie im gegenseitigen Abstand den ebenflächigen Meßkontakten 6, 7 entsprechen. In der Darstellung nach Fig. 3 sind die Meßanschlußstellen 17 mittels einer einfachen Schaltungsstruktur, beispielsweise mittels eines Widerstandsdruckes 18 verbunden. Komplizier tere Schaltungsstrukturen werden ebenfalls in Pasten- oder Fotodrucktechnik aufgebracht und damit im wesentlichen eben sein.

Fig. 4 zeigt, wie ein Meßobjekt 14 mit seinem Träger zwischen die Auflageteile 9 und 10 gelegt ist, und zwar derart über Kopf gegenüber der Darstellung nach Fig. 3, daß die Meßanschlußstellen 17 ebenflächig auf den eben flächigen Meßkontakten 6, 7 aufliegen.

Es ist ein Kunststoffbolzen 19 vorgesehen, der in einer Führung 20 eines Führungsblockes 21 unter einem Winkel Alpha von 20° bis 30° gegenüber der Horizontalen geführt ist. In einem Stützbogen 22 der Tragplatte 3 befindet sich ein Feingewinde 23, in das eine Feingewindeschraube 24 eingeschraubt ist. Die Schraube 24 kann gegen den Kunst stoffbolzen 19 drücken. Das vordere Ende 25 des Kunst stoffbolzens drückt dann gegen eine etwa zentrale Andruck fläche 26 an der Unterseite 16 a des Meßobjektes 14. Die Andruckstelle 26 ist in Fig. 4 gestrichelt angedeutet. Durch die Einrichtung des Vorschubwinkels Alpha und das Feingewinde der Schraube 24 läßt sich eine sehr genau definierte Andruckkraft auf das Meßobjekt 14 ausüben.

Wie Fig. 1 und 5 zeigen, ist eine Metallabschirmung 30 mit einer Schwalbenschwanzführung 31 vorgesehen. Eine Stellschraube 32 ermöglicht das Arretieren der Metall abschirmung 30. Wie in Fig. 5 angedeutet ist, kann die Metallabschirmung 30 auf die Tragplatte 3 in Richtung eines Pfeiles 33 bis über das Meßobjekt 14 und das freie Ende 25 des Kunststoffbolzens 19 geschoben werden, bis die Abschirmung 30, wie Fig. 1 gestrichelt zeigt, gegen die vordere Kante 34 des Führungsblockes 21 stößt.

Der Andruck des Kunststoffbolzens 19 gegen das Meßobjekt 14 sorgt dafür, daß das Meßobjekt großflächigen Kontakt mit den Meßkontakten 6, 7 des Aufnehmers 1 erhält. Die Kontaktgabe kann über das Feingewinde 23 genau dosiert werden. Die aufschiebbare Metallabschirmung 30 verhindert eine Verfälschung des Meßergebnisses durch elektro magnetische Einstrahlung von außen. Da der Trend in der Nachrichtentechnik deutlich in Richtung auf hohe Frequen zen gerichtet ist, wird es immer häufiger erforderlich sein, einzelne elektrische Bauteile oder Schaltungs strukturen auf parasitäres elekrisches Verhalten zu unter suchen. Der Meßaufnehmer hat ein günstiges elektrisches HF-Verhalten wegen seiner großen Kontaktflächen und kurzer Leitungswege; darüber hinnaus ist er einfach handhabbar. Sein bevorzugtes Einsatzgebiet wird das Messen parasitären Verhaltens bis in den GHz-Bereich sein. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, den Meßaufnehmer in anderen Frequenzbereichen und bei SMD-Chips einzusetzen.

Claims

1. Meßaufnehmer für elektrische Meßobjekte (14), die auf einem flächigen Träger (15) angeordnet sind und deren Anschlußmeßstellen (17) mit Meßkontakten (6, 7) einer elektrischen Prüfvorrichtung kontaktiert werden, insbesondere für in Dickschichttechnik auf eine Träger platte (15) gedruckte Schaltungsstrukturen (18), die bis in den GHz-Bereich arbeiten, gekennzeichnet durch

- eben- und großflächige Meßkontakte (6, 7), die an einer Tragplatte (3) des Meßaufnehmers (1) angeordnet sind,
- eben- und großflächige Meßanschlußstellen (17) am Meßobjektträger (15),
- eine einstellbare Anpreßvorrichtung (20-25), die den Meßobjektträger (15) mit seinen Meßanschlußstellen (17) gegen die Meßkontakte (6, 7) der Tragplatte (3) des Meß aufnehmers (1) drückt,
- einen Koaxialanschluß (5) am Meßaufnehmer (1), der unmittelbar an den Koaxialanschluß der Prüfvorrichtung ansetzbar ist.

2. Meßaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung (20-25) aus einem Kunststoff bolzen (19) besteht, der im Meßaufnehmer (1) unter einem Vorschubwinkel Alpha von ca. 20° bis 30° gegen die Rück seite (16) des Meßobjektträgers (15) zustellbar geführt ist.

3. Meßaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbolzen (19) mittels einer metallischen Zustellschraube (24) mit Feingewinde, die in einem Gewinde (23) des Meßaufnehmers geführt ist, gegen den Meßobjekt träger (15) schiebbar ist.

4. Meßaufnehmer nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (14) mittels einer Metallabschir mung (30) auf dem Meßaufnehmer (1) abdeckbar ist.

5. Meßaufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabschirmung (30) mit einer Schwalbenschwanz führung (31) versehen ist, mittels der sie auf die Aufnehmerplatte (3) aufschiebbar ist.

6. Meßaufnehmer nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Meßkontakte (6, 7) des Meßaufnehmers an je einem Auflageteil (9, 10) einer zweiteiligen, auf der Aufnehmerplatte (3) angeordneten Auflage vorgesehen sind und daß die Auflageteile (9, 10) Rahmenteile (12) aufweisen, die den eingelegten Meßobjektträger (14) umschließen.