JP2003004768A - 高周波プローブ - Google Patents
高周波プローブInfo
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Abstract
得る高周波プローブを提供する。 【解決手段】 先端部が中心導体2aおよび被覆導体2
cを含む平面で切断されたセミリジッドケーブル2と、
一端側がセミリジッドケーブル2の先端部における切断
面CFに密着固定されて中心導体2aに電気的に接続さ
れると共にその他端側が切断面CFから延出する平板状
の中心接触子3と、中心接触子3に近接して同一平面内
に配置され一端側がセミリジッドケーブル2の切断面C
Fに密着固定されて被覆導体2cに電気的に接続される
と共に他端側が切断面CFから延出する平板状の側方接
触子4,4とを備えた高周波プローブ1であって、切断
面CFから延出する中心接触子3および側方接触子4,
4における切断面CF寄りの外面に合成樹脂製の補強層
6が形成されている。
Description
ドや高周波用回路基板などの検査対象回路基板における
導体パターンのTDR(Time Domain Reflectometry )
特性を測定するのに適した高周波プローブに関するもの
である。
許第5506515号明細書に記載された高周波プロー
ブが知られている。この高周波プローブ51は、図7に
示すように、先端が切断加工されたセミリジッドケーブ
ル52、セミリジッドケーブル52の先端に固定された
中心接触子53、および同じくセミリジッドケーブル5
2の先端に固定された一対の側方接触子54,54を備
えている。
中心導体52aの周囲に誘電体52bおよび被覆導体5
2cがこの順序で同心状に配置されて構成されている。
また、セミリジッドケーブル52の先端部は、図7に示
すように、中心導体52aの軸線を含む平面に沿って所
定長だけ切断加工されて半円柱状に形成されている。し
たがって、セミリジッドケーブル52の先端側には、図
8に示すように、中心導体52aの断面の両側に誘電体
52bおよび被覆導体52cの各断面がこの順序で並ん
だ状態で露出する長方形の切断面CFが形成されてい
る。
4,54は、図9に示すように、フレーム枠55に互い
に連結されたフレーム部品56として、薄い金属板材を
打ち抜き加工等することによって予め製造され、この状
態でセミリジッドケーブル52の切断面CFに各々の一
端側(図9における下端側)が位置決めされて接続固定
されると共に、同図における直線Aに沿って切断される
ことによって相互に分離される。この場合、中心接触子
53の一端側は、中心導体52aの断面上に位置決めさ
れて接続固定され、一対の側方接触子54,54のそれ
ぞれの一端側は、中心導体52aを挟んで誘電体52
b,52bの両側に位置する被覆導体52cの各断面上
に位置決めされて接続固定される。
TDR特性を測定する際には、この高周波プローブ51
を導体パターン(図示せず)に徐々に接近させて、中心
接触子53および一対の側方接触子54,54の各先端
を導体パターンに接触させる。この際に、中心接触子5
3および一対の側方接触子54,54が撓むことによ
り、中心接触子53および一対の側方接触子54,54
が導体パターンに適切な接触圧で接触する。したがっ
て、導体パターンのTDR特性を精度良く測定すること
が可能となっている。
波プローブには、以下の問題点がある。すなわち、従来
の高周波プローブ51では、金属板材を打ち抜いて中心
接触子53および一対の側方接触子54,54を製造し
ている。この場合、金属板材としては、打ち抜きできる
程度の所定の厚みが必要とされる。このため、中心接触
子53および一対の側方接触子54,54の厚みがこの
所定の厚み以上に制限されるため、接触時の撓み量をよ
り大きくするのが困難となる。したがって、中心接触子
53および一対の側方接触子54,54の先端が導体パ
ターンと当接してから高周波プローブ51の移動を停止
させるまでの許容移動量が非常に少ないため、高周波プ
ローブ51の移動制御を高精度で行わなければならな
い。このため、高周波プローブ51の移動速度を低速に
設定せざるを得ず、測定に長時間を要するという問題点
がある。
触子54,54を薄肉にして十分な撓み量を確保するこ
とができたとしても、中心接触子53および一対の側方
接触子54,54の剛性が不足して十分な接触圧を確保
できない結果、接触不良を招くという問題点がある。さ
らに、中心接触子53および一対の側方接触子54,5
4を単に薄くしただけの構成には、中心接触子53およ
び一対の側方接触子54,54におけるセミリジッドケ
ーブル52の先端と当接する部位B(図7参照)に応力
が集中することに起因して、この部位Bにおいて中心接
触子53および一対の側方接触子54,54が折れ易く
なって耐久性が低下するという問題点もある。また、検
査対象導体パターンの微細化に対応するためには、各接
触子53,54,54の先端部を細く形成する必要があ
る。ところが、各接触子53,54,54の先端部は、
フレーム枠55に各接触子53,54,54を連結させ
る機能を併せ持つために、あまり細く形成することはで
きない。このため、導体パターンの微細化に対応するの
が困難であるという問題も存在する。
ものであり、各接触子の十分な撓み量と高耐久性を確保
し得る高周波プローブを提供することを主目的とする。
また、導体パターンなどの接触対象体の微細化にも対応
し得る高周波プローブを提供することを他の目的とす
る。
求項1記載の高周波プローブは、先端部が中心導体およ
び被覆導体を含む平面で切断されたセミリジッドケーブ
ルと、一端側が前記セミリジッドケーブルの前記先端部
における切断面に密着固定されて前記中心導体に電気的
に接続されると共にその他端側が当該切断面から延出す
る平板状の中心接触子と、当該中心接触子に近接して同
一平面内に配置され一端側が前記セミリジッドケーブル
の前記切断面に密着固定されて前記被覆導体に電気的に
接続されると共に他端側が当該切断面から延出する平板
状の側方接触子とを備えた高周波プローブであって、前
記切断面から延出する前記中心接触子および前記側方接
触子における当該切断面寄りの外面に合成樹脂製の補強
層が形成されていることを特徴とする。
1記載の高周波プローブにおいて、前記補強層は、前記
中心接触子と前記側方接触子との間に絶縁性材料を掛け
渡して形成されていることを特徴とする。
1または2記載の高周波プローブにおいて、前記補強層
は、前記中心接触子および前記側方接触子における前記
切断面との非密着側の外面に形成されると共に当該切断
面と対向する位置まで延出形成されていることを特徴と
する。
1または2記載の高周波プローブにおいて、前記補強層
は、前記中心接触子および前記側方接触子のそれぞれの
両外面に形成されていることを特徴とする。
1から4のいずれかに記載の高周波プローブにおいて、
前記中心接触子および前記側方接触子は、平板状の合成
樹脂製薄膜体の表面に金属薄膜体が形成された基材に対
して、当該金属薄膜体の表面における前記中心接触子お
よび前記側方接触子を形成する部位の表面にレジストを
塗布した後に、エッチング処理を施して当該レジストの
塗布領域以外の金属薄膜体を除去すると共に塗布したレ
ジストを除去することによって形成され、前記補強層
は、前記レジストを除去した状態の前記基材における前
記合成樹脂製薄膜体に対してレーザービームを照射して
当該合成樹脂製薄膜体の不要部位を除去することによっ
て形成されていることを特徴とする。
明に係る高周波プローブの好適な発明の実施の形態につ
いて説明する。
て、図1を参照して説明する。
接触部がコプレーナ型の高周波プローブであって、セミ
リジッドケーブル2、セミリジッドケーブル2の先端に
固定された中心接触子3、および同じくセミリジッドケ
ーブル2の先端に固定された一対の側方接触子4,4を
備えて構成されている。
1に示すように、中心導体2aを中心にしてその周囲に
誘電体2bおよび被覆導体2cがこの順序で同心状に配
置されて構成されている。また、セミリジッドケーブル
2は、その先端が中心導体2aおよび被覆導体2cを含
む平面で切断加工されることにより、中心接触子3およ
び一対の側方接触子4,4を接続固定するための切断面
CFがその先端に形成されている。また、この切断面C
Fには、被覆導体2cの各断面が弧状に露出すると共に
中心導体2aの断面が円形に露出している。
側(同図中の右端側)から他端側(同図中の左端側)に
向けて次第に幅狭となる平板状金属体で構成されてい
る。この場合、図2に示すように、中心接触子3におけ
る幅広の一端側が、セミリジッドケーブル2の切断面C
Fに密着固定されて中心導体2aと電気的に接続される
と共に、幅狭の他端側が、切断面CFにおける直線状に
形成された縁部(被覆導体2cが切断された部分)Cか
ら延出する。
1に示すように、一端側(同図中の右端側)から他端側
(同図中の左端側)に向けて次第に幅狭となる平板状金
属体で構成されている。また、各側方接触子4,4は、
中心接触子3が配置されるスペースを相互間に確保した
状態で、その一端側が金属連結体5によって互いに連結
されている。この場合、金属連結体5は、その平面形状
が半円状に形成された平板状金属体で構成されている。
また、金属連結体5は、その外径がセミリジッドケーブ
ル2の外径とほぼ同一に形成されると共に、その内径が
中心導体2aの直径よりも大径に形成されている。さら
に、一対の側方接触子4,4は、中心接触子3を挟むよ
うにして、その一端側がセミリジッドケーブル2の切断
面CFに密着固定されて被覆導体2cと電気的に接続さ
れると共に、他端側が切断面CFにおける縁部Cから延
出する。また、金属連結体5も、図2に示すように、切
断面CFに密着固定されて被覆導体2cと電気的に接続
される。このように、中心接触子3と一対の側方接触子
4,4とは、同一の切断面CFに密着固定されることに
より、切断面CFと平行な同一の平面内に近接した状態
で配置されている。なお、中心接触子3、側方接触子
4,4および金属連結体5で上記した接触部を構成す
る。
3および一対の側方接触子4,4の切断面CFから延出
する部位における切断面CF寄りの外面(一例として切
断面CFとの非密着面としての裏面、つまり同各図中の
下面)には、合成樹脂製の補強層6が形成されている。
この補強層6は、電気的絶縁性を有する材料を用いて形
成され、中心接触子3と一対の側方接触子4,4との間
に掛け渡されている。また、図2に示すように、補強層
6における各接触子3,4,4の先端寄りの部位は、各
接触子3,4,4の中央部分まで達し、かつ、その切断
面CF面寄りの部位は、切断面CFの縁部Cを越えて切
断面CFと対向する位置まで延出形成されている。
て説明する。
図3に示すように、第1の平面P1および第2の平面P
2の位置で切断加工する。この場合、第2の平面P2に
沿って切断された断面が切断面CFを形成する。また、
平面P1は、中心導体2aの軸線と直交する平面Pに対
して所定の角度θ1(一例として70度程度)を形成す
るように切断され、平面P2は、平面Pに対して所定の
角度θ2(一例として15度程度)を形成するように切
断されている。ただし、これに限定されるものではな
く、角度θ1,θ2を適宜規定することができる。な
お、切断面CFに露出する被覆導体2cの一部が平面P
1で切除されるため、中心接触子3は、被覆導体2cと
電気的に接続されることなく切断面CFに接続固定され
る。
(一例として厚さ0.05ミリメートルのポリイミドシ
ート)の表面に金属薄膜体(図示せず。一例として薄膜
体10と同じ厚さとする。)を積層して基材(図示せ
ず)を製造する。なお、薄膜体10の表面にめっきで金
属層を形成して基材を製造することもできる。次に、こ
の金属薄膜体のうちの中心接触子3、一対の側方接触子
4,4および金属連結体5を形成する部位の表面にレジ
ストを塗布する。次に、金属薄膜体11におけるレジス
トが塗布された領域以外の部分をエッチング処理によっ
て除去した後、塗布したレジストを除去する。これによ
り、図4に示すように、薄膜体10の表面に、中心接触
子3、一対の側方接触子4,4および金属連結体5が形
成される。次いで、例えば、レーザービームを薄膜体1
0に照射して、薄膜体10の不要な部位を除去する。こ
の場合、図5,6に示すように、除去されずに残った薄
膜体10によって補強層6が構成される。これにより、
金属連結体5によって連結された一対の側方接触子4,
4と、中心接触子3とが、補強層6によって一体化され
た状態で製造される。
および一対の側方接触子4,4を、セミリジッドケーブ
ル2の切断面CFに接続固定する。この場合、中心接触
子3における幅広の一端側が中心導体2aの断面と密着
し、一対の側方接触子4,4における幅広の一端側が被
覆導体2cの断面と密着し、かつ、金属連結体5の全域
が被覆導体2cの断面と密着するように位置決めして接
続固定する。これにより、高周波プローブ1が完成す
る。
路基板における導体パターン(接触対象体)の例えばT
DR特性を測定する場合、図2に示すように、高周波プ
ローブ1を回路基板PBの方向(同図中の矢印D方向)
に移動させ、中心接触子3および一対の側方接触子4,
4の各先端を導体パターンCPにそれぞれ接触させる。
その後、中心接触子3および一対の側方接触子4,4が
若干撓んだ状態になった時点で、高周波プローブ1の移
動を停止させる。この状態では、高周波プローブ1が測
定可能な状態となり、高周波プローブ1から導体パター
ンCPに特性測定用の信号を供給して測定が開始され
る。
心接触子3および一対の側方接触子4,4がエッチング
処理によって製造されているため、金属板材を打ち抜き
加工して中心接触子53および一対の側方接触子54,
54を製造する従来の高周波プローブ51と比較して、
中心接触子3および一対の側方接触子4,4が一層薄厚
に形成されている。このため、導体パターンCPに接触
させる際に、十分な撓み量が確保される。したがって、
中心接触子3および一対の側方接触子4,4の先端が導
体パターンCPと当接してから高周波プローブ1の移動
を停止させるまでの許容移動量を増加させることができ
るため、高周波プローブ1の移動速度を上げることがで
きる結果、測定時間を短縮することができる。また、中
心接触子3および一対の側方接触子4,4の各々の切断
面CF寄りの各部位が、切断面CFから延出する部位に
おける切断面CF寄りの各表面に形成された補強層6に
よって一体化されているため、その剛性が増している。
したがって、この高周波プローブ1によれば、十分な撓
み量を確保しつつ、中心接触子3および一対の側方接触
子4,4の先端を導体パターンCPに接触させて撓ませ
た際の接触圧を十分に確保することができる結果、測定
の精度を十分に向上させることができる。
への移動量が予定よりも多く、中心接触子3および一対
の側方接触子4,4に予期しない負荷が加わった場合に
は、中心接触子3および一対の側方接触子4,4の各先
端部分と補強層6が形成された部位との両方が、各剛性
に応じた撓み量で撓む。この結果、補強層6を形成せず
に中心接触子3および一対の側方接触子4,4のみで構
成した高周波プローブとは異なり、中心接触子3および
一対の側方接触子4,4に加わる応力の集中を防止する
ことができ、これにより、中心接触子3および一対の側
方接触子4,4の損傷を回避することができる。また、
中心接触子3および一対の側方接触子4,4の各々と接
触する各導体パターンCP間に厚み差が生じている場合
であっても、補強層6から延出する各接触子3,4,4
の先端部分が個別に弾性変形するため、各導体パターン
CPに確実に接触させることができる。さらに、補強層
6が、切断面CFの縁部Cを越えて切断面CFに対向す
る領域内まで形成されている。このため、各接触子3,
4,4が撓んだ際に、応力が特に集中する中心接触子3
および一対の側方接触子4,4における切断面CFの縁
部Cとの当接部位の強度を向上させることができる結
果、各接触子3,4,4の耐久性を一層向上させること
ができる。また、打ち抜き加工に比べて外力が加わりに
くいエッチング処理およびレーザー処理によって中心接
触子3および一対の側方接触子4,4を加工したことに
より、任意の形状の接触子3,4,4を高精度で製造す
ることができる。また、相互間の位置決めも含めて各接
触子3,4,4の形状および大きさを精度良く製造する
ことができるため、導体パターンCPの微細化にも十分
に対応した高周波プローブ1を製造することができる。
形態に示した構成に限定されない。例えば、高周波プロ
ーブ1では、電気的絶縁性を有する材料を用いた補強層
6を中心接触子3と一対の側方接触子4,4との間に掛
け渡して形成したが、この構成に限らず、補強層6を中
心接触子3および一対の側方接触子4,4の表面に別個
独立して形成する構成を採用することもできる。この構
成によれば、中心接触子3および一対の側方接触子4,
4における切断面CF側の各部位が補強層6を介して一
体化されていない分だけ剛性は若干低下するものの、補
強層6を有しない高周波プローブと比較して、剛性を向
上させることができる。また、高周波プローブ1では、
中心接触子3および一対の側方接触子4,4におけるカ
ット面CFとの対向面の裏面側にのみ補強層6を形成す
る構成を採用しているが、この構成に限らず、中心接触
子3および一対の側方接触子4,4におけるカット面C
Fとの対向面(表外面)に補強層6を形成する構成を採
用することもできる。また、中心接触子3および一対の
側方接触子4,4のそれぞれの両外面に補強層6を形成
する構成を採用し、剛性を一層向上させることもでき
る。この場合、カット面CFとの対向面(表外面)に補
強層6を形成する場合、中心導体2aと中心接触子3と
の接触、および被覆導体2cと表示部4,4との接触を
妨げることがないように、カット面CFに対向する部位
を避けて補強層6を形成する。また、高周波プローブ1
では、中心接触子3を挟んで一対の側方接触子4,4を
配置した構成を採用したが、この構成に限らず、中心接
触子3と側方接触子4とをそれぞれ一つずつ切断面CF
に固定する構成を採用することもできる。また、セミリ
ジッドケーブル2に代えて互いに絶縁された中心導体2
aを二つ有する高周波プローブを用いる場合、中心接触
子3と側方接触子4とを交互に複数本(例えば、側方接
触子4、中心接触子3、側方接触子4、中心接触子3お
よび側方接触子4という順序で接触子を5つ)カット面
CFに固定する構成を採用することもできる。
ローブによれば、セミリジッドケーブルの切断面から延
出する中心接触子および側方接触子における切断面寄り
の外面に合成樹脂製の補強層を形成したことにより、中
心接触子および側方接触子を薄厚に形成して十分な撓み
量を確保することができると共に、補強層によって中心
接触子および側方接触子の剛性を高めることができる結
果、高周波プローブの接触対象体に対する接触圧を十分
に確保することができる。したがって、中心接触子およ
び側方接触子の先端が接触対象体に当接してから高周波
プローブの移動を停止させるまでの許容移動量を増加さ
せることができるため、高周波プローブの移動を簡易に
制御することができると共に高周波プローブの移動速度
を高めることができる。
れば、中心接触子と側方接触子との間に絶縁性材料を掛
け渡して補強層を形成したことにより、中心接触子およ
び側方接触子における切断面寄りの各部位を補強層を介
して一体化できる結果、中心接触子および側方接触子の
剛性を一層向上させることができる。また、中心接触子
および側方接触子が補強層で一体化されているため、接
触対象体との接触を繰り返した場合であっても、中心接
触子および側方接触子が位置ずれしにくく、接触対象体
のTDR特性を長期間に亘って高精度で測定することが
できる。
よれば、補強層が中心接触子および側方接触子における
切断面との非密着側の外面に形成されると共に切断面と
対向する位置まで延出形成されているため、撓んだ際に
応力が特に集中する中心接触子および側方接触子におけ
る切断面の縁部との当接部位の強度を向上させることが
できる。したがって、中心接触子および側方接触子の耐
久性を一層向上させることができる。
れば、中心接触子および側方接触子のそれぞれの両外面
に補強層を形成したことにより、中心接触子および側方
接触子の剛性と耐久性をより一層向上させることができ
る。
れば、中心接触子および側方接触子をエッチング処理に
よって形成したことにより、中心接触子および側方接触
子の相互間の位置決めも含めて各接触子の形状および大
きさを精度良く製造することができるため、接触対象体
の微細化にも十分に対応することができる。
構成を示す分解斜視図である。
状態の断面図である。
ブル2の先端の加工方法を説明する説明図である。
び一対の側方接触子4,4の製造方法を説明する説明図
である。
平面図である。
子4,4の側面図である。
である。
ーブル52の先端の側面図である。
の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 先端部が中心導体および被覆導体を含む
平面で切断されたセミリジッドケーブルと、一端側が前
記セミリジッドケーブルの前記先端部における切断面に
密着固定されて前記中心導体に電気的に接続されると共
にその他端側が当該切断面から延出する平板状の中心接
触子と、当該中心接触子に近接して同一平面内に配置さ
れ一端側が前記セミリジッドケーブルの前記切断面に密
着固定されて前記被覆導体に電気的に接続されると共に
他端側が当該切断面から延出する平板状の側方接触子と
を備えた高周波プローブであって、 前記切断面から延出する前記中心接触子および前記側方
接触子における当該切断面寄りの外面に合成樹脂製の補
強層が形成されていることを特徴とする高周波プロー
ブ。 - 【請求項2】 前記補強層は、前記中心接触子と前記側
方接触子との間に絶縁性材料を掛け渡して形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載の高周波プローブ。 - 【請求項3】 前記補強層は、前記中心接触子および前
記側方接触子における前記切断面との非密着側の外面に
形成されると共に当該切断面と対向する位置まで延出形
成されていることを特徴とする請求項1または2記載の
高周波プローブ。 - 【請求項4】 前記補強層は、前記中心接触子および前
記側方接触子のそれぞれの両外面に形成されていること
を特徴とする請求項1または2記載の高周波プローブ。 - 【請求項5】 前記中心接触子および前記側方接触子
は、平板状の合成樹脂製薄膜体の表面に金属薄膜体が形
成された基材に対して、当該金属薄膜体の表面における
前記中心接触子および前記側方接触子を形成する部位の
表面にレジストを塗布した後に、エッチング処理を施し
て当該レジストの塗布領域以外の金属薄膜体を除去する
と共に塗布したレジストを除去することによって形成さ
れ、 前記補強層は、前記レジストを除去した状態の前記基材
における前記合成樹脂製薄膜体に対してレーザービーム
を照射して当該合成樹脂製薄膜体の不要部位を除去する
ことによって形成されていることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の高周波プローブ。
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