JP2002116223A

JP2002116223A - 測定プローブ用プローブ・チップ・アダプタ

Info

Publication number: JP2002116223A
Application number: JP2001249318A
Authority: JP
Inventors: Marc A Gessford; マーク・エイ・ジェスフォード; Mark W Nightingale; マーク・ダブリュー・ナイチンゲール; W Reed Gary; ゲイリー・ダブリュー・リード
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2021-08-20
Also published as: JP3691003B2; US6400167B1; CN1340713A; CN1250973C

Abstract

(57)【要約】【課題】低容量の測定プローブと一緒に使用し、低容
量及びインスタンスで、交換可能で、紛失しにくいプロ
ーブ・チップ・アダプタ162。【解決手段】測定プローブ150から延びたプロービン
グ・チップ154に、要素ホルダ164を介してアダプタ要素
170〜176を接続する。アダプタ要素は、一端にボアを有
し、他端にプロービング・コンタクトが形成された導電
性要素180と；この導電性要素のボア内に配置され、プ
ロービング・チップ154に反復的に固定できるように引
っ張り強度、圧縮ひずみ、硬度、たわみ力、伸び及び回
復率が充分である導電性エラストマとを具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、測定プロ
ーブ用のプローブ・アダプタに関し、特に、超高周波の
シングル・エンド型及び差動型の測定プローブと共に使
用できるプローブ・チップ・アダプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】プローブ・チップ・アダプタは、種々の
形式の電気部品をプロービング（信号検出）できるよう
に、測定プローブ用に開発されたアクセサリである。こ
れらアダプタにより、回路基板に設けられた矩形ピン、
回路基板上の接地点、表面実装集積回路素子のリード線
などとの接続が可能になる。本願特許出願人であるアメ
リカ合衆国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクス・
インコーポレイテッドが製造販売しているＰ６２４３型
能動プローブ１０は、図９に示す構成であり、ソケット
型プローブ・チップ１２と、接地ソケット１４とを具え
ている。なお、かかる従来の能動プローブは、例えば、
本願出願人に譲渡されたアメリカ合衆国意匠特許第３５
４９２３号に示されている。ソケット型プローブ・チッ
プ１２の全長は、０．２５５インチ（６．４７７ｍｍ）
であり、その直径は、０．０６５インチ（１．６５１ｍ
ｍ）である。このプローブ・チップ１２に設けられたボ
ア（穴）の直径は、０．０３８インチ（０．９６５２ｍ
ｍ）であり、その長さは、０．２２５インチ（５．７１
５ｍｍ）である。種々の形式のプローブ・チップ・アダ
プタをソケット型プローブ・チップ１２に挿入して、種
々の形式のプロービングが可能となる。

【０００３】位置決め援助型プローブ・チップ・アダプ
タ１６は、例えば、本願出願人に譲渡されたアメリカ合
衆国特許第５３８７８７２号（日本特許第２７０９５７
０号に対応）に記載されており、中央ボア２０を有する
ハウジング１８を有し、このボア２０にプロービング・
チップ２２を受ける。すなわち、ハウジング１８内のボ
ア２０を介して、プロービング・チップ２２が伸びる。
なお、本明細書では、プローブ・チップ及びプロービン
グ・チップという用語を用いるが、これら用語の使い分
けは便宜的であり、厳密に区別するものではない。よっ
て、本明細書では、同じ構成要素をプロービング・チッ
プと呼んだり、プローブ・チップと呼んだりする場合も
ある。ハウジング１８は、複数のスロット２４を一端に
有するように歯の形状に形成され、これらスロットを集
積回路素子の複数のリードの間に位置決め可能である。
ボア２０は、これらスロット２４の１個に伸びており、
その露出した部分にプロービング・チップ２２がくる。
プロービング・チップ２２の他端は、ハウジング１８の
他端から伸びたコンタクト・シャフトであり、ソケット
型プローブ・チップ１２に挿入される。標準プロービン
グ・チップ２６は、シャフト２８を有し、その一端が尖
端３０に向かって細くなり、集積回路素子のリードなど
をプロービングする。シャフト２８の他端は、ソケット
型プローブ・チップ１２に挿入される。このプロービン
グ・チップ２６は、ソケット型プローブ・チップ１２と
接触するように、円錐形状の突出部３２をシャフト２８
に形成してもよい。アダプタ３４は、導電性シャフト３
８に取り付けられた可撓性の導電性リード３６を有する
アセンブリであり、導電性シャフト３８がソケット型プ
ローブ・チップ１２に挿入される。アダプタ４０は、一
端が矩形ピン・ソケット４２であり（図では、ボア部が
円形に示めしている）、他端がプローブ・チップ１２に
挿入される接触シャフト４４である。これらアダプタ１
６、２６、３４及び４０の接触シャフト（プローブ・チ
ップ１２と接触するシャフト）の長さは、０．２５０イ
ンチ（６．３５ｍｍ）のレンジである。これらアダプタ
は、選択的にプローブ・チップ１２に挿入して取り付け
られる。

【０００４】上述のプローブ・チップ・アダプタは、図
１０に示し、本願出願人のテクトロニクス・インコーポ
レイテッドが製造販売しているＰ６２４６型差動プロー
ブの如き差動型プローブ５０と一緒にも使用できる。こ
の差動プローブ５０は、測定プローブ・ヘッド５２を有
し、ダブル・ソケット型プロービング・チップ５４及び
５６がプローブ・ヘッド５２の鼻端から伸びている。差
動プローブと共に使用するときは、一般的に、２個のア
ダプタが使用しやすいように互いに取り付けられてい
る。例えば、２個の可撓性の導電性リード・アダプタを
台形ハウジング５８に位置決めし、可撓性の導電性リー
ド６０及び６２をハウジング５８の一端から伸ばし、接
触シャフト６４及び６６をハウジング５８の他端から伸
ばす。可撓性の導電性リード６０及び６２の幾何学的ピ
ッチは、表面実装集積回路素子リードと両立性があり、
コンタクト・シャフト６４及び６６の幾何学的ピッチ
は、測定プローブ５０のソケット型プローブ・チップ５
４及び５６と両立性がある。

【０００５】オフセット（された）プロービング・チッ
プ７０及び７２をプラスチックの如き絶縁材料７４に取
り付け、プロービング・チップ７０及び７２を受けるボ
アを絶縁材料７４に設ける。これらボアの中心から中心
までの間隔、即ち、幾何学的ピッチにて、接触シャフト
７６及び７８を設けるが、この幾何学的ピッチは、ソケ
ット型プロービング・チップ５４及び５６と両立性があ
る。プロービング・チップ７０及び７２は、そこに形成
された湾曲部８０及び８２を夫々有し、プロービング・
チップ８４及び８６をオフセットして、これらプロービ
ング・チップが表面実装集積回路素子の種々の幾何学的
ピッチと一致するようにする。外側に伸びるリブをプロ
ービング・チップ・シャフトに形成し、絶縁材料７４内
のボアの内面が、そこに挿入されたものと結合するよう
にして、オフセット・プロービング・チップ７０及び７
２の各々を絶縁材料７４に固定する。代わりに、プロー
ブを絶縁材料７４に挿入して、この絶縁材料７４に接触
させた後、プロービング・チップに滑り込む小さな保持
具（キーパー）により、プロービング・チップ７０及び
７２の各々を設けてもよい。これら保持具は、プロービ
ング・チップの代わりに、摩擦により維持される。オフ
セット・プロービング・チップ７０及び７２も絶縁材料
７４内で回転可能であり、集積回路素子の幾何学的ピッ
チと合うように、プロービング・チップの幾何学的ピッ
チを変更できる。

【０００６】差動矩形ピン・アダプタ９０は、一端から
伸びるコンタクト・シャフト９４及び９６を有するハウ
ジング９２を具えており、これらコンタクト・シャフト
は、差動プローブ・ピン５４及び５６の幾何学的ピッチ
と両立性がある。ハウジング９２の他端からワイヤ９８
及び１００が伸び、矩形ピン・ソケット１０２及び１０
４が取り付けられる。この差動プローブは、チップ・サ
ーバー１１０も具え、差動プローブ・ヘッド５２の鼻部
にはまる。チップ・サーバー１１０は、このチップ・サ
ーバーに形成された空洞１１６に伸びるコンタクト・シ
ャフト１１２及び１１４を有する。測定プローブ・ヘッ
ド５２の鼻部は、チップ・サーバー１１０の空洞１１６
にはまり、コンタクト・シャフト１１２及び１１４がプ
ローブ・ヘッドのソケット型プローブ・チップ５４及び
５６に挿入される。コンタクト・シャフト１１２及び１
１４は、ソケット型プローブ・チップ１１８及び１２０
に夫々接続される。なお、これらソケット型プローブ・
チップは、測定プローブ・ヘッドのプローブ・チップ・
ソケットと同じである。このアダプタ１１０は、プロー
ブ・ヘッドのソケット型プローブ・チップ５４及び５６
への過度の摩耗及び破損を防止する。測定プローブ・ヘ
ッドのソケット型プローブ・チップへの過度の摩耗及び
破損により、ヘッドの交換が必要になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】プローブ・チップの静
電容量（以下、単に容量という）及びインスタンスは、
測定プローブで単一又は複数のソケット型プローブ・チ
ップを用いる際の最大の欠点である。チップの容量及び
インスタンスは、プローブの入力帯域幅を制限する。益
々高い周波数で動作する集積回路及びハイブリッド回路
を絶えず開発している電子工業分野では、プローブ・チ
ップの容量及びインスタンスを著しく低下させる新たな
形式の測定プローブの開発が求められている。これに
は、プローブ・チップの長さ及び直径を短くする必要が
ある。同様に、これら低容量測定プローブ用に長さ及び
直径を短くしたプローブ・チップ・アダプタが求められ
ている。これらプローブ・チップ・アダプタは、必然的
に、非常に小さなサイズが求められる。しかし、かかる
小さなサイズのアダプタは、なくしやすい。

【０００８】よって、低容量測定プローブと両立性のあ
るプローブ・チップ・アダプタが必要とされている。か
かるアダプタは、種々の形式構造に適用可能であり、こ
れらアダプタの長さ及び直径を短くして、付加的なプロ
ーブ・チップの容量及びインスタンスをできるだけ小さ
くしなければならない。このアダプタは、物理的又は電
気的接続性を損なうことなく、プローブの低容量プロー
ブ・チップに繰り返し取り付け可能でなければならな
い。さらに、プローブ・チップ・アダプタは、サイズが
小さいために紛失するのを防止できる形状のホルダが必
要である。

【０００９】したがって、本発明は、低容量の測定プロ
ーブと両立性があり、種々の形式構造に適用可能であ
り、プローブ・チップの容量及びインスタンスが小さ
く、測定プローブのプローブ・チップに繰り返し取り付
け可能であり、紛失防止用のホルダを有する測定プロー
ブ用プローブ・チップ・アダプタの提供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、測定プローブ
用プローブ・チップ・アダプタ（１６２）であり、測定
プローブ（１５０；２５０）は、この測定プローブから
伸びた少なくとも１個のプロービング・チップ（１５
４；２５４、２５６）を有する。プローブ・チップ・ア
ダプタ（１６２）は、少なくとも１個の導電性要素（１
８０）を具えており、一端にボア（１８２）を有し、他
端にプロービング・コンタクト（１８４）が形成されて
いる。導電性要素のボア内には、導電性エラストマ（１
９４）が配置されており、導電性要素を測定プローブの
プローブ・チップに反復的に固定できるように、この導
電性エラストマの引っ張り強度、圧縮ひずみ、硬度、た
わみ力、伸び及び回復率が充分である。要素ホルダ（１
６４）は、測定プローブに配置可能であり、測定プロー
ブを受ける空洞（１６６）が一端に形成されている。少
なくとも１個のボア（１６８）を要素ホルダの他端に形
成する。このボア（１６８）は、空洞（１６６）に向か
って伸び、測定プローブのプロービング・チップ（１５
４；２５４、２５６）と位置合わせされている。導電性
要素（１８０）をホルダのボア内に位置決めして、プロ
ービング・チップがエラストマを貫通し、プロービング
・コンタクト（１８４）がホルダから伸びる。

【００１１】導電性要素は、好ましくは、単一の部品と
して機械加工し、第１部分（２２４）が導電性要素（１
８０）のボア側の端部に関連し、第２部分（２２６）が
導電性要素のプロービング・コンタクト側の端部に関連
する。第１部分の周囲（外周）が第２部分の周囲よりも
小さく、第１部分から外側に伸びた肩部（１９０）を形
成して、ホルダ（１６４）と接触する。代わりに、導電
性要素を第１及び第２導電性部材で形成し、第１導電性
部材が導電性要素のボア側の端部に関連し、第２導電性
部材が導電性要素のプロービング・コンタクト側の端部
に関連し、これら第１及び第２導電性部材が互いに結合
してもよい。また、第１導電性部材の周囲が第２導電性
部材の周囲よりも小さく、第１導電性部材から外側に伸
びた肩部を形成して、ホルダと接触する。

【００１２】第２部分又は第２導電性部材のプロービン
グ・コンタクトは、その一端から尖端に向かって先細の
シャフト（１８６）で構成してもよく、また、その他端
は、シャフトから外側に伸びる円錐を形成してもよい。
その周囲は、第１部分の周囲よりも大きい。プロービン
グ・コンタクトのシャフト（２７８）は、ある角度で折
り曲がってもよい。プロービング・コンタクトの第２部
分に、スプリング・コンタクト（２１６）を受けるボア
を有するように構成してもよい。ここでは、プロービン
グ・コンタクトのボアとスプリング・コンタクトとは、
０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の矩形ピンを受け
る寸法である。導電性要素は、好ましくは、この導電性
要素のボア側の端部に形成されて外側に伸びるリブ（１
９２）を有する。このリブが、ホルダのボアとかみ合
う。要素ホルダは、空洞及び測定プローブ内に配置され
た少なくとも１対のネスティング戻り止め要素（２３
４、２３６）を有する機械的取り付け具を具えている。
これらネスティング戻り止め要素の一方が空洞内に形成
され、ネスティング戻り止め要素の他方が測定プローブ
に形成される。これらネスティング戻り止め要素は、例
えば、ノブ及び窪みとして、又は、リブ及びチャネルと
して構成できる。

【００１３】プローブ・チップ・アダプタは、シングル
・エンド測定プローブ（１５０）及び差動測定プローブ
（２５０）の両方と一緒に使用できる。差動プローブと
共に使用する場合、プローブ・チップ・アダプタは、第
２導電性要素を有し、導電性エラストマがボア内に配置
される。要素ホルダは、そこに形成された第２ボアを有
し、この第２ボアは、空洞に向かって伸び、差動プロー
ブの第２プロービング・チップと位置合わせされる。第
２導電性要素は、第２ホルダのボア内に位置決めされ
て、第２プロービング・チップが第２導電性要素のエラ
ストマを貫通し、第２導電性要素のプロービング・コン
タクトがホルダから伸びる。導電性要素がある角度で折
れ曲がったプローブ・チップは、第１幾何学的ピッチの
少なくとも第１位置から、第２幾何学的ピッチの第２位
置に向かって横方向に移動可能である。

【００１４】本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添
付図を参照した以下の詳細な説明から一層明らかになろ
う。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるプローブ・
チップ・アダプタと共に使用可能な測定プローブ１５０
の斜視図である。この測定プローブ１５０は、高い帯域
幅の回路をプロービングするのに設計された広帯域高周
波数測定プローブである。測定プローブ１５０は、プロ
ーブ・ヘッド１５２を有し、このプローブ・ヘッド１５
２は、その一端から伸びるプロービング・チップ１５４
を有する。同軸ケーブル１５６は、プローブ・ヘッド１
５２の他端から伸びて、このプローブ・ヘッド１５２
を、オシロスコープ、スペクトラム・アナライザ、ロジ
ック・アナライザなどの測定機器に接続する。プローブ
・ヘッド１５２は、導電性筒状ハウジング１５８を有
し、このハウジング１５８内に基板が含まれている。能
動素子及び受動素子が基板上に設けられ、プローブ入力
回路を形成する。プロービング・チップ１５４及び同軸
ケーブル１５６は、基板に電気的に接続される。絶縁材
料が、筒状ハウジング１５８と、同軸ケーブル１５６の
一部とを包囲する。

【００１６】広帯域及びギガヘルツの周波数レンジを達
成するために、プローブ・チップの容量及びインダクタ
を最小に維持する必要がある。この点を達成するため
に、プロービング・チップ１５４の長さ及び直径を、で
きる範囲で最小にする。さらに、基板が筒状ハウジング
１５８の端部から先に延びて、この基板と、プローブ入
力における筒状ハウジングとの間の浮遊容量を最小にす
る。プローブ・チップ・ホルダ１６０は、筒状ハウジン
グ１５８の端部に接続され、このホルダ１６０の空洞が
基板を受ける。ホルダ１６０内にボアを形成してプロー
ビング・チップ１５４を受けるので、このプロービング
・チップ１５４の一端がホルダ１６０から伸び、プロー
ビング・チップ１５４の他端が基板に接続する。このボ
アの直径は、０．０１９インチ（０．４８２６ｍｍ）の
レンジであり、その長さは、０．０６０インチ（１．５
２４ｍｍ）のレンジである。プロービング・チップ１５
４の直径は、約０．０１８インチ（０．４５７２ｍｍ）
であり、その全長は、０．２０４インチ（５．２７５ｍ
ｍ）のレンジである。また、このプロービング・チップ
１５４は、ホルダ１６０の端部から０．１０７インチ
（２．７１８ｍｍ）のレンジで伸びる。測定プローブ・
ヘッド１５２及びプローブ・チップ・ホルダ１６０は、
例えば、本願出願人に譲渡され２０００年６月２９日出
願のアメリカ合衆国特許出願第０９／６０７５７４号
（日本特許出願第２００１−１６３０５１号に対応）に
も記載されている。

【００１７】本発明のプローブ・チップ・アダプタ１６
２は、非導電性ホルダ１６４を有し、このホルダ１６４
は、その一端に空洞１６６と、この空洞１６６からホル
ダ１６４の他端に伸びるボア１６８とを有する。このホ
ルダ１６４は、測定プローブ・ヘッド１５２の鼻部の上
に配置可能であり、ボア１６８は、プローブ・ヘッド１
５２のプロービング・チップ１５４と位置合わせ（アラ
イメント）されている。プローブ・アダプタ要素１７
０、１７２、１７４及び１７６で代表的に示す任意の数
のアダプタ要素をホルダ１６４と共に構成して、本発明
のプローブ・チップ・アダプタ１６２を形成できる。先
ず、一例としてプローブ・ポイント型アダプタ要素１７
０を参照するが、この側部であって図１の線Ａ−Ａ’に
沿う断面図を図２に示す。アダプタ要素１７０は、導電
性要素１８０を有し、この導電性要素１８０は、一端に
形成されたボア１８２と、他端に形成されたプロービン
グ・コンタクト１８４とを有する。好ましくは、ベベル
（斜面）１８３がボアの開口部に形成されて、プロービ
ング・チップ１５４にアダプタ要素１７０を配置するの
を容易にする。この特定実施例において、プロービング
・コンタクト１８４は、尖端１８８に向かって先細りに
なっている。アダプタ要素１８０のプロービング・コン
タクト１８４の周囲は、アダプタ要素１８０のボア１８
２側の端部の周囲よりも大きく、ボア１８２から遠い端
部に隣接したアダプタ要素１８０の外側で、外側に伸び
た肩部１９０を形成する。外側に伸びたリブ１９２が、
ボア１８２のほぼ中間近傍で、アダプタ要素１８０の外
側に形成されている。このリブ１９２は、プローブ・ポ
イント型アダプタ要素１７０をホルダ１６４に固定する
ために設けられている。肩部１９０を設けて、ホルダ１
６４に接するこの肩部１９０により、ホルダ１６４に対
するアダプタ要素１７０の挿入の深さを制限する。導電
性要素１８０のボア１８２側の端部の外径は、約０．０
６０インチ（１．５２４ｍｍ）であり、このボア１８２
の内径は、約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）であ
る。ボア１８２の深さ（奥行き）は、約０．１１５イン
チ（２．９２１ｍｍ）である。肩部１９０の直径は、約
０．０７２インチ（１．８２９ｍｍ）であり、リブ１９
２の直径は、０．０６４インチ（１．６２６ｍｍ）であ
る。このリブ１９２は、ボア１８２の開口から約０．０
４０インチ（１．０１６ｍｍ）の位置にある。プローブ
・コンタクト・シャフト１８６の直径は、約０．０１８
インチ（０．４５７ｍｍ）であり、そのチップ（尖端）
までの全長は、約０．１００インチ（２．５４ｍｍ）で
ある。

【００１８】ボア１８２内に導電性エラストマ１９０を
配置し、プローブ・ポイント型アダプタ要素１７０を測
定プローブ１５０のプロービング・チップ１５４に固定
する。導電性エラストマ１９４は、特定の特性を有す
る。これら特性は、プロービング・チップ１５４にプロ
ーブ・チップ・アダプタ１６２を反復的に固定できるよ
うにするのに充分な引っ張り強度、圧縮ひずみ、硬度、
たわみ力、伸び、回復率（Percent Recovery）などであ
る。好ましくは、エラストマ１９２の引っ張り強度が３
００ＰＳＩ（Pounds Per Square Inch absolute:ボンド
／平方インチ絶対圧力）、即ち、２．０７Ｍｐａ（パス
カル：ニュートン／平方メートル）のレンジであり、最
大圧縮ひずみ率が２５％であり、硬度が４５ショア硬さ
のレンジであり、２５％たわみ力が４ｌｂ／ｉｎ（ポン
ド／インチ）、即ち、０．７１Ｋｇ／ｃｍのレンジであ
り、５０％たわみ力が１２ｌｂ／ｉｎ、即ち、２．１４
Ｋｇ／ｃｍのレンジであり、伸びが２５０％のレンジで
ある。圧縮ひずみは、２５％のたわみにおけるたわみの
百分率で表される。回復率は、１００％から、圧縮ひず
み値の４分の１を減算した圧縮ひずみから求まる。圧縮
ひずみが２５％の場合、回復率は、９３．７５％であ
る。銀・銅導電フィラー（充填剤）は、好適には、０．
００８オーム／ｃｍのレンジの体積抵抗率のエラストマ
に使用される。上述の条件に合う導電性エラストマの一
例は、アメリカ合衆国マサチューセッツ州ウォバーンの
パーカー・ハニフィン（Parker Hannifin）の一部門で
あるチョメリクス（Chomerics）が製造販売しているチ
ョ・フォーム（Cho-Form）２．１である。本発明の要旨
を逸脱することなく、同様な特性の他の形式の導電性エ
ラストマを用いてもよい。

【００１９】図３は、図１に示す位置決め援助型アダプ
タ要素１７２の線Ｂ−Ｂ’に沿う側面の断面図である。
位置決め援助型アダプタ要素１７２の導電性要素１８０
は、プローブ・ポイント型アダプタ要素１７０の基本的
な構成要素を含んでいると共に、その寸法も同じであ
る。導電性要素１８０は、その一端に、傾斜したボア１
８２を有し、他端には、先細になったプロービング・コ
ンタクト１８４が形成されている。ボア１８２は、上述
と同様に導電性エラストマ１９２で埋まっている。肩部
１９０及びリブ１９２が上述のように導電性要素１８０
の外側表面上に形成される。非導電性ハウジング１９６
は、その一端に形成された歯１９８を有し、スロット２
００ができる。歯１９８は、集積回路素子の複数のリー
ドの間に位置決めされる。ボア２０２は、スロット２０
０の１つからハウジング１９６の他端に伸びて、このハ
ウジング１９６内に形成される。導電性要素１８０の先
細のプロービング・コンタクト１８４は、ボア２０２内
に位置決めされ、プロービング・チップ１８８がスロッ
ト２００内に伸びる。導電性要素１８０のボア側の端部
は、ハウジング１９６から外側に伸びて、プロービング
・チップ１５４の位置にくる。

【００２０】図４は、図１に示した可撓性リード型アダ
プタ要素１７４の線Ｃ−Ｃ’に沿った平面の断面図であ
る。この可撓性リード型アダプタ要素１７４は、導電性
要素１８０を具えており、構造的に上述と類似し、同じ
寸法の傾斜ボア１８２を一端に有する。ボア１８２は、
上述の如く、導電性エラストマ１９４で埋まっている。
肩部１９０及びリブ１９２が導電性要素１８０の外側表
面上に形成され、それらの寸法は上述と同じである。導
電性要素１８０のプロービング・コンタクト１８４の一
部が変更されており、平坦部分２０６を有し、先細の指
部２０８が平坦部分２０６から上方に伸びている。可撓
性の導電性リード２１０が平坦部分２０６に位置決めさ
れ、先細指部２０８が可撓性導電性リード２１０に圧着
されて、このリード２１０を平坦部分２０６に固定す
る。

【００２１】図５は、図１に示した矩形ピン型アダプタ
要素１７６の線Ｄ−Ｄ’に沿った側部の断面図である。
この矩形ピン型アダプタ要素１７６は、導電性要素１８
０を有し、その一端に、構造的に上述と同様の傾斜ボア
１８２を有する。このボア１８２は、上述と同様に、導
電性エラストマ１９４が充填されている。肩部１９０及
びリブ１９２が導電性要素１８０の外側表面上に形成さ
れ、それらの寸法は上述と同じである。プローブ・コン
タクト１８４側の端部にはボア２１４が形成され、その
直径は、スプリング・コンタクト２１６を受けるに充分
な大きさである。このスプリング・コンタクト２１６
は、円形リング２１８と共に形成してもよく、このリン
グ２１８から伸びた可撓性指部２２０の内側に配置され
る。第２ボア２２２の直径は、第１ボア２１４よりも小
さい。第２ボア２２２は、第１ボア２１４の近傍に形成
され、矩形ピンを受ける大きさである。この好適実施例
において、ボア２１４及び２２２並びにスプリング・コ
ンタクト２１６の大きさは、０．０２５インチ（０．６
３５ｍｍ）の矩形ピンを受けることができるようになっ
ている。導電性要素１８０の全長は、約０．２７０イン
チ（６．８５８ｍｍ）である。導電性要素１８０のコン
タクト側の端部の直径は、約０．０７２インチ（１．８
２９ｍｍ）であり、ボア２１４の直径は、約０．０５１
インチ（１．２９５ｍｍ）であり、その深さは、約０．
０８９インチ（２．２６１ｍｍ）である。ボア２２２の
直径は、約０．０３７インチ（０．９３９ｍｍ）であ
り、その長さは、０．０４６インチ（１．１６８ｍｍ）
であり、２個のボアを組み合わせた全長は、約０．１３
５インチ（３．４２９ｍｍ）である。スプリング・コン
タクト２１６の一例は、ニューヨーク州オイスタ・ベイ
のミル・マックス・インコーポレイテッドが製造してい
る部品番号コンタクト４７番である。これらボア２１
４、２２２及びスプリング・コンタクト２１６の寸法
は、０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の矩形ピン用
のみに限定されず、本発明の要旨を逸脱することなく、
異なる寸法の矩形ピンに対して異なる寸法のボア及びス
プリング・コンタクトを用いてもよい。

【００２２】導電性要素１８０は、好ましくは、真鍮、
ベリリウム銅、又は類似の導電性材料から機械加工され
る。ボア１８２は、ブランク（素材）の一端に機械加工
により形成する。このブランクの他端を機械加工して、
導電性要素１８０のプロービング・コンタクト端部を形
成する。このブランクを、旋盤や類似の機械装置、例え
ば、研削盤などで回転させて、プローブ・ポイント型プ
ローブ・チップ・アダプタ１７０用のプロービング・コ
ンタクトを形成する。可撓性の導電性リード型アダプタ
要素１７４にとって、ブランクのプローブ・コンタクト
１８４側の端部を打ち抜き加工して、平坦部分２０６及
び先細指部２０８を形成する。矩形ピン型アダプタ要素
１７６では、旋盤や類似の機械装置で回転させて、ブラ
ンクのボア１８２側の端部の材料を除去する。プローブ
・コンタクト１８４側の端部にボアを形成して、スプリ
ング・コンタクト２１６を受ける。ブランクは、材料の
形式に応じて熱処理する。例えば、矩形ピンのプローブ
・チップ・アダプタのブランクは、真鍮で形成してもよ
い。真鍮は、充分な硬度であり、熱処理による利点はな
い。一方、ベリリウム銅で形成したブランクは、硬度を
増すために熱処理が必要である。導電性要素のブランク
は、スルファメート・ニッケルの鍍金層の上を金鍍金す
る。代わりに、導電性要素１８０は、側部断面図に示す
ように、第１及び第２導電性部材２２４及び２２６で形
成してもよい。第１導電性部材２２４は、導電性要素１
８０のボア１８２側の端部と関連し、第２導電性部材２
２６は、導電性要素１８０のプローブ・コンタクト１８
４側の端部と関連する。第１導電性部材２２４の周囲
は、第２導電性部材２２６の周囲よりも小さい。導電性
部材２２４及び２２６を加熱処理し、上述の如く鍍金し
て、鑞付け合金や接着などの既知の接合技術を導電性接
着剤などと一緒に用いて一体にして、種々のプローブ・
チップ・アダプタを作成する。周囲のサイズが異なる部
材を結合して、外側に伸びる肩部１９０を導電性要素に
作る。

【００２３】図６は、図１に示すアダプタ要素ホルダ１
６４の線Ｅ−Ｅ’に沿った側面の断面図である。このホ
ルダ１６４の全長は、約０．４４０インチ（１１．１７
６ｍｍ）であり、その幅が約０．３７０インチ（９．３
９８ｍｍ）であり、その高さが約０．２６０インチ
（６．６０４ｍｍ）である。空洞１６６の全体の深さ
は、約０．３４５インチ（８．７６３ｍｍ）であり、ボ
ア１６８の長さは、約０．０９５インチ（２．４１３ｍ
ｍ）であり、その直径は、約０．０６２インチ（１．５
７５ｍｍ）である。空洞１６６の開口２３０における幅
は、約０．３００インチ（７．７２ｍｍ）であり、その
高さは、約０．１９０インチ（４．８２６ｍｍ）であ
る。空洞１６６の首部までの距離は、約０．１８５イン
チ（４．６９９ｍｍ）である。ボア１６８とのインタフ
ェースにおける空洞１６６の端面１３２の幅は、約０．
０８０インチ（２．０３２ｍｍ）であり、その高さは、
約０．０８４インチ（２．１３４ｍｍ）である。ホルダ
１６４の広がりは、測定プローブ・ヘッド１５２のプロ
ーブ・チップ・ホルダ１６０の鼻部に摩擦によって適合
する。要素ホルダ１６４内の参照符号２３４、及びプロ
ーブ・チップ・ホルダ１６０上の参照符号２３６で示す
種々の形式のネスティング戻り止め要素を設けて、要素
ホルダ１６４をプローブ・チップ・ホルダ１６０に積極
的にラッチする。ある構成においては、要素ホルダは、
開口２３０近傍で空洞１６６の内側に形成され、対向す
るノブ（ネスティング戻り止め要素）２３４を有する。
対応する窪み（ネスティング戻り止め要素）２３６をプ
ローブ・チップ・ホルダ１６０内に形成する。要素ホル
ダ１６４がプローブ・チップ・ホルダ１６０上に配置さ
れると、窪み２３６がノブ２３４を受ける。他の構成で
は、戻り止め要素は、ホルダの空洞１６６内で対向する
リブと、プローブ・チップ・ホルダ１６０内のスロット
とである。これらノブ又はリブをプローブ・チップ・ホ
ルダ１６０に設けてもよいし、窪み又はスロットを要素
ホルダの空洞１６６に設けてもよいことが理解できよ
う。

【００２４】図７は、図１に示した測定プローブと類似
の設計特性を有する広帯域高周波数差動測定プローブ２
５０の斜視図を示す。差動測定プローブ２５０は、プロ
ーブ・ヘッド２６２を有し、その一端から第１及び第２
プロービング・チップ２５４及び２５６が伸びている。
同軸ケーブル２５８が他端から伸びて、プローブ・ヘッ
ドを、オシロスコープ、スペクトラム・アナライザ、ロ
ジック・アナライザなどの測定機器に接続する。プロー
ブ・ヘッド２５２は、導電性筒状ハウジング２６０を有
し、このハウジング内に基板を収容する。能動素子及び
受動素子を基板上に設けて、プローブ入力回路を形成す
る。プローブ・チップ２５４及び２５６並びに同軸ケー
ブル２５８は、基板に電気的に接続される。絶縁材料
が、筒状ハウジング２６０と、同軸ケーブル２５８の一
部分とを包囲する。プローブ・チップ・ホルダ２６２
は、筒状ハウジング２６０の端部に結合され、基板を有
する空洞を有する。第１及び第２ボアは、ホルダ内に形
成され、プロービング・チップ２５４及び２５６を受け
るので、これらプロービング・チップの一端がハウジン
グから伸びて、他端が基板に接触する。上述の如く、こ
れらボアの直径は、０．０１９インチ（０．４８３ｍ
ｍ）のレンジであり、長さが０．０６０インチ（１．５
２４ｍｍ）のレンジであり、これらボアの中心から中心
の距離が０．１００インチ（２．５４０ｍｍ）である。
これらプロービング・チップは、全体の直径及び長さが
上述のプロービング・チップと同じであり、ホルダの端
部からの伸びる長さも上述と同じである。

【００２５】矩形ピン型アダプタ要素２７０及び可撓性
の導電性リード型アダプタ要素２７２は、上述のアダプ
タ要素１７４及び１７６と同じ設計である。図１のプロ
ーブ・ポイント型アダプタ要素１７０を変更して、ある
角度で折れ曲がったプローブ・ポイント型アダプタ要素
２７４及び２７６を形成する。これらアダプタ要素の詳
細を、図７の線Ｆ−Ｆ’に沿った側部断面図である図８
に示す。折れ曲がったプローブ・ポイント型アダプタ要
素２７４及び２７６の各々は、導電性要素１８０を有
し、その一端に傾斜したボア１８２が形成される。上述
の如き導電性エラストマ１９４がボア１８２内に配置さ
れる。肩部１９０及びリブ１９２は、上述のプローブ・
チップ要素１７０と同様に、導電性要素１８０のソロ側
表面に形成されている。導電性要素１８０のプローブ・
コンタクト１８４側の端部は、ある角度で折れ曲がった
シャフト２７８を有するが、このシャフト２７８は、導
電性要素１８０のボア側の端部から伸びている。好適な
実施例において、この導電性要素１８０の中心線からの
プロービング・チップ１８８のたわみ距離は、寸法２８
０で表すと約０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）であ
る。ある角度で折れ曲がったプローブ・ポイント型アダ
プタ要素２７４及び２７６のたわみ距離により、プロー
ブ・チップ１８８がプロービング・チップ２５４及び２
５６の回りで横方向に回転して、これらプローブ・チッ
プ１８８の間の幾何学的ピッチを種々の寸法にして、異
なる幾何学的リード・ピッチで試験点又は素子をプロー
ビングできる。

【００２６】一端にボアを有し、他端にプロービング・
コンタクトが形成された導電性要素を具えた測定プロー
ブ用のプローブ・チップ・アダプタについて上述した。
導電性エラストマを導電性要素のボア内に配置する。導
電性要素を測定プローブのプロービング・チップに反復
的に固定できるように、この導電性エラストマは、引っ
張り強度、圧縮ひずみ、硬度、たわみ力、伸び及び回復
率が充分である。要素ホルダは、測定プローブ上に位置
決め可能であり、その一端に測定プローブを受ける空洞
が形成されている。要素ホルダの他端には、少なくとも
１個のボアが形成されており、このボアが、空洞に向か
って伸びると共に、測定プローブのプローブ・チップと
位置合わせされている。導電性要素をホルダのボア内に
配置して、プローブ・チップがエラストマを貫通し、プ
ロービング・コンタクトがこのホルダから伸びる。導電
性要素は、好ましくは、単一の部品として機械加工さ
れ、その第１部分がこの導電性要素のボア側の端部と関
連し、第２部分が導電性要素のプロービング・コンタク
ト側の端部と関連している。各部分には、周囲（外周）
があり、第１部分の周囲は、第２部分の周囲よりも小さ
く、第１部分から外側に伸びてホルダに接触する肩部を
形成する。代わりに、導電性要素は、この導電性要素の
ボア側端部と関連した第１導電性部材で形成してもよ
く、この第１導電性部材の周囲は、導電性要素のプロー
ビング・コンタクト側端部に関連した第２導電性部材の
周囲よりも小さい。これら第１及び第２導電性部材を互
いに結合して、外側に伸びた肩部を作る。プロービング
接点は、その一端にて先細になったシャフトを有するプ
ロービング・チップとして構成してもよいし、ボアを導
電性要素内に形成して、０．０２５インチ（０．６３５
ｍｍ）の矩形ピンと両立性のあるスプリング接点を受け
る。差動構成のプロービング接点では、プロービング・
チップのシャフトがある角度で折れ曲がり、回転可能
で、プローブ・チップを分離する構成とし、異なる集積
回路リードの幾何学的ピッチに適応できるようにする。
このプローブ・チップ・アダプタは、シングル・エンド
測定プローブ及び差動測定プローブの両方と一緒に使用
可能である。

【００２７】本発明の要旨を逸脱することなく、本発明
の上述の実施例の細部において種々の変形変更が可能な
ことが当業者には理解できよう。

【００２８】

【発明の効果】上述の如く、本発明の測定プローブ用プ
ローブ・チップ・アダプタによれば、低容量測定プロー
ブと両立性があり、種々の形式構造に適用可能であり、
プローブ・チップの容量及びインスタンスが小さく、測
定プローブのプローブ・チップに繰り返し取り付け可能
となる。さらに、プローブ・チップ・アダプタのサイズ
が小さくても、要素ホルダにより、かかるプローブ・チ
ップ・アダプタを紛失するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による種々のプローブ・チップ・アダプ
タと共に使用可能な測定プローブの斜視図である。

【図２】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用するプローブ・チップ要素を示し、図１の線Ａ−Ａ’
に沿った側面の断面図である。

【図３】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用するプローブ・チップ要素を示し、図１の線Ｂ−Ｂ’
に沿った側面の断面図である。

【図４】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用するプローブ・チップ要素を示し、図１の線Ｃ−Ｃ’
に沿った側面の断面図である。

【図５】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用するプローブ・チップ要素を示し、図１の線Ｄ−Ｄ’
に沿った側面の断面図である。

【図６】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用するプローブ・チップ要素を示し、図１の線Ｅ−Ｅ’
に沿った側面の断面図である。

【図７】本発明によるプローブ・チップ・アダプタの種
々の実施例と使用可能な差動測定プローブ斜視図であ
る。

【図８】本発明によるプローブ・チップ・アダプタに使
用する折れ曲がったプローブ・チップ要素を示し、図７
の線Ｆ−Ｆ’に沿った側面の断面図である。

【図９】ソケット型プローブ・チップ及び関連したプロ
ーブ・チップ・アダプタを有する従来の測定プローブを
示す斜視図である。

【図１０】ソケット型プローブ・チップ及び関連したプ
ローブ・チップ・アダプタを有する従来の差動測定プロ
ーブを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０能動プローブ１２ソケット型プローブ・チップ１４接地ソケット１６位置決め援助型プローブ・チップ・アダプタ２６標準プロービング・チップ３４プローブ・チップ・アダプタ４０プローブ・チップ・アダプタ５０差動型プローブ５２測定プローブ・ヘッド５４、５６ダブル・ソケット型プロービング・チップ１５０測定プローブ１５２測定プローブ・ヘッド１５４プロービング・チップ１５６同軸ケーブル１５８筒状ハウジング１６０プローブ・チップ・ホルダ１６２プローブ・チップ・アダプタ１６４要素ホルダ１６６空洞１６８ボア１７０プローブ・チップ１７２位置決め援助型アダプタ要素１７４導電性リード型アダプタ要素１７６矩形ピン型アダプタ要素１８０導電性要素１８２ボア１８３ベベル（斜面）１８４プローブ・コンタクト１８６プローブ・コンタクト・シャフト１８８プローブ・チップ１９０肩部１９２リブ１９４導電性エラストマ１９８歯２００スロット２０２ボア２０６平坦部分２０８先細指部２１０リード２１４ボア２１６スプリング・コンタクト２１８リング２２０可撓性指部２２２ボア２２４、２２６導電性部材２３０開口２３４ノブ（ネスティング戻り止め要素）２３６窪み（ネスティング戻り止め要素）２５０差動測定プローブ２５２プローブ・ヘッド２５４、２５６プロービング・チップ２５８同軸ケーブル２６０筒状ハウジング２７０矩形ピン型アダプタ要素２７２導電性リード型アダプタ要素２７４、２７６プローブ・ポイント型アダプタ要素２７８シャフト２８０寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マーク・ダブリュー・ナイチンゲールアメリカ合衆国ワシントン州 98671 ワシュガル 719−トウェンティス・ストリート (72)発明者ゲイリー・ダブリュー・リードアメリカ合衆国オレゴン州 97008 ビーバートンサウス・ウェストロチェスター・ドライブ 14220 Ｆターム(参考） 2G011 AA02 AA04 AA06 AA07 AA08 AA09 AA10 AB01 AB04 AB06 AB07 AB08 AC05 AC06 AC11 AC12 AE00 AF02 AF04 4M106 BA01 DD04 DD15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定プローブから延びた少なくとも１個
のプロービング・チップを有する上記測定プローブ用の
プローブ・チップ・アダプタであって、一端にボアを有し、他端にプロービング・コンタクトが
形成された少なくとも１個の導電性要素と、該導電性要素の上記ボア内に配置され、上記導電性要素
を上記測定プローブのプロービング・チップに反復的に
固定できるように、引っ張り強度、圧縮ひずみ、硬度、
たわみ力、伸び及び回復率が充分である導電性エラスト
マと、上記測定プローブに配置可能で、上記測定プローブを受
ける空洞が一端に形成され、上記空洞に向かって伸びる
と共に上記プロービング・チップと位置合わせされた少
なくとも１個のボアが他端に形成された要素ホルダとを
具え、上記導電性要素が上記要素ホルダのボア内に位置決めさ
れて、上記プロービング・チップが上記エラストマを貫
通し、上記プロービング・コンタクトが上記ホルダから
伸びることを特徴とする測定プローブ用プローブ・チッ
プ・アダプタ。
【請求項２】上記導電性要素は、上記導電性要素のボ
ア側の端部に関連した第１部分と、上記導電性要素のプ
ロービング・コンタクト側の端部に関連した第２部分と
を有し、上記第１部分の周囲が上記第２部分の周囲よりも小さ
く、上記第１部分から外側に伸びた肩部を形成して、上
記ホルダと接触することを特徴とする請求項１の測定プ
ローブ用プローブ・チップ・アダプタ。
【請求項３】上記導電性要素は、上記導電性要素のボ
ア側の端部に関連した第１導電性部材と、上記導電性要
素のプロービング・コンタクト側の端部に関連した第２
導電性部材とを有し、上記第１導電性部材の周囲が上記第２導電性部材の周囲
よりも小さく、上記第１導電性部材及び上記第２導電性
部材が互いに結合して、上記第１導電性部材から外側に
伸びた肩部を形成して、上記ホルダと接触することを特
徴とする請求項１の測定プローブ用プローブ・チップ・
アダプタ。
【請求項４】上記導電性要素は、上記導電性要素のボ
ア側の端部に形成され外側に伸びるリブを有し、上記ホ
ルダのボアとかみ合うことを特徴とする請求項１の測定
プローブ用プローブ・チップ・アダプタ。
【請求項５】上記測定プローブは、上記測定プローブ
から伸びる第１及び第２プロービング・チップを有する
差動プローブであり、上記プローブ・チップ・アダプタは、上記ボア内に配置
された導電性エラストマを有する第２導電性要素を更に
具え、上記要素ホルダは、上記ホルダに形成され、上記空洞に
向かって伸び、上記第２プロービング・チップと位置合
わせされた第２ボアを更に有し、上記第２導電性要素が上記第２ホルダのボア内に位置決
めされて、上記第２プロービング・チップが上記第２導電性要素の
上記エラストマを貫通し、上記第２導電性要素の上記プ
ロービング・コンタクトが上記ホルダから伸びることを
特徴とする請求項１の測定プローブ用プローブ・チップ
・アダプタ。
【請求項６】上記要素ホルダは、上記空洞及び測定プ
ローブ内に配置された少なくとも１対のネスティング戻
り止め要素を有し、該ネスティング戻り止め要素の一方が上記空洞内に形成
され、上記ネスティング戻り止め要素の他方が上記測定
プローブに形成されたことを特徴とする請求項１の測定
プローブ用プローブ・チップ・アダプタ。