JP2006153645A - 中継部材および検査プローブ治具 - Google Patents

Abstract

【課題】検査信号等の電気信号の伝送特性の低下を抑制しつつ、製造容易な検査プローブ治具を実現する。
【解決手段】検査プローブ治具は、検査対象に備わる端子と接触するプローブを備えたプローブユニット１と、プローブユニット１に備わるプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線２と、一端が導電単線２の他端と接続された複数の同軸ケーブル３と、導電単線２と接続する同軸ケーブル３の一端近傍部分を所定の位置に保持する中継部材４と、同軸ケーブル３の他端を固定する検査基板５とを備える。中継部材４は、複数の同軸ケーブル３について、検査基板５に形成された複数の接続端子２０にそれぞれ接続された一端の配列順と同じ順序となるよう他端を保持する保持部７を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＴＡＢ等の検査対象に対して電気特性検査を行う際に使用される検査プローブ治具および検査プローブ治具を構成する中継部材に関するものである。

近年、ＴＡＢ等の集積回路は高速演算処理を実現するために高周波数、例えば３０ＭＨｚ以上の周波数を有する電気信号を用いて動作する構造を有する。このため、かかる集積回路の電気的特性を検査する検査システムにおいても、動作信号の周波数に対応した高い周波数の検査信号を用いたシステムが必要となってきている。

しかしながら、かかる高周波数の検査信号を集積回路等の検査対象に入出力するための配線構造をエナメル線等の導電単線によって比較的長く構成した場合には、検査信号の波形が鈍り安くなり、高周波測定性能に障害が発生しやすいという問題を有する。そのため、かかる問題の対策として、検査信号を伝送する配線構造を同軸ケーブルを用いて実現する検査システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第２９７１７０６号公報

しかしながら、最近の集積回路は動作の高速化のみならず、省スペース化等を実現するために小型化する傾向が顕著であり、集積回路の小型化に伴い電気信号の入出力を行う複数の端子間の間隔も狭小化している。例えば、近年の一般的な集積回路における端子間隔は１ｍｍ以下まで狭小化しており、一方で同軸ケーブルの外径は少なくとも１ｍｍ程度は必要であることから、実際には同軸ケーブルのみを用いて検査信号を伝送する検査システムに使用する検査プローブ治具を製造することはきわめて困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査信号等の電気信号の伝送特性の低下を抑制しつつ、製造容易な検査プローブ治具および検査プローブ治具の構成部品たる中継部材を実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる中継部材は、検査対象に備わる接続端子と接触する複数のプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線の他端と、所定の検査信号を出力する検査基板に対して一端が接続する複数の同軸ケーブルの他端とを電気的に接続した際に複数の前記同軸ケーブルの他端を保持する保持部を備えた中継部材であって、前記保持部は、前記検査基板に対して接続された一端の配列順と略同一の配列順となるよう複数の前記同軸ケーブルの他端を保持することを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、検査基板に対して接続された一端の配列順と同一の配列順となるよう同軸ケーブルの他端を保持する保持部を備えたこととしたため、複数の同軸ケーブルが互いに交差した状態で配置される可能性が低減され、同軸ケーブルの結線を容易に行うことが可能な中継部材を実現することができる。

また、請求項２にかかる中継部材は、上記の発明において、前記保持部は、複数の前記同軸ケーブルの長さの差が最も小さくなるよう複数の前記同軸ケーブルのそれぞれを保持することを特徴とする。

また、請求項３にかかる中継部材は、上記の発明において、前記導電単線として、絶縁部材によって被覆されると共に、前記検査対象に備わり、グランド電位が供給されるグランド端子に対して電気的に接続するグランド用導電単線と、絶縁部材によって被覆されると共に、前記検査対象に備わり、電気信号の入出力が行われる信号端子に対して電気的に接続する接続用導電単線とが存在し、前記グランド用導電単線と前記接続用導電単線とは互いに撚り合いつつ延伸することを特徴とする。

また、請求項４にかかる中継部材は、上記の発明において、前記導電単線として、前記検査対象において単一の差動回路の一部を形成する第一端子および第二端子に対してそれぞれ電気的に接続する第一導電単線および第二導電単線が存在し、前記第一導電単線および前記第二導電単線は、互いに撚り合いつつ延伸することを特徴とする。

また、請求項５にかかる中継部材は、検査対象に備わる接続端子と接触する複数のプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線の他端と、所定の検査信号を出力する検査基板に対して一端が接続する複数の同軸ケーブルに備わる芯線の他端とを電気的に接続する際に複数の前記同軸ケーブルの他端をそれぞれ保持する複数の保持部を備えた中継部材であって、複数の前記保持部は、前記導電単線または前記同軸ケーブルの芯線の少なくとも一方が経由する中空部分を有すると共に前記同軸ケーブルのシールド被覆と電気的に接続する導電性パイプをそれぞれ備えたことを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、複数の保持部に対応した導電性パイプを備えることとしたため、中継部材近傍領域においても静電遮蔽機能を果たしつつ同軸ケーブルを保持することが可能な中継部材を実現することができる。

また、請求項６にかかる中継部材は、上記の発明において、複数の前記保持部のそれぞれに備わる複数の前記導電性パイプは、互いに電気的に接続されたことを特徴とする。

また、請求項７にかかる検査プローブ治具は、使用の際にグランド電位が供給されるグランド端子および所定の電気信号の入出力に使用される信号端子を備えた検査対象の電気特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、前記グランド端子および前記信号端子のそれぞれと接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、絶縁部材によって被覆され、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記グランド端子と電気的に接続するグランド用導電単線と、絶縁部材によって被覆され、前記グランド用導電単線と撚り合いつつ延伸した構造を有し、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記信号端子と電気的に接続する接続用導電単線と、前記グランド用導電単線および接続用導電単線の他端と接続し、検査用の電気信号を前記接続用導電単線に対して出力する検査基板とを備えたことを特徴とする。

この請求項７の発明によれば、接続用導電単線に対してグランド用導電単線を撚り合わせつつ延伸させた構成としたため、錯交磁束による起電力が撚り線構造の１ピッチ毎に逆向きになり、他の回路並びに他の導電単線との電磁結合を打ち消すことが可能となり、複数の撚り線間のクロストークを防ぐため、検査信号等の電気信号の伝送特性に関して、同軸ケーブルを使用した場合と同等の性能を発揮しつつ製造容易な検査プローブ治具を実現することが可能である。

また、請求項８にかかる検査プローブ治具は、使用の際に単一の差動回路の一部を形成する第一端子および第二端子を備えた検査対象の電気特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、前記第一端子および前記第二端子のそれぞれと接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、絶縁部材によって被覆され、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記第一端子と電気的に接続する第一導電単線と、絶縁部材によって被覆され、前記第一導電単線と撚り合いつつ延伸した構造を有し、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記端子対を形成する他方の接続端子と電気的に接続する第二導電単線と、前記第一導電単線および前記第二導電単線の他端と電気的に接続し、検査用の電気信号を前記第一導電単線及び前記第二導電単線の少なくとも一方に対して出力する検査基板とを備えたことを特徴とする。

この請求項８の発明によれば、単一の差動回路に対応した第一導電単線と第二導電単線とを互いに撚り合わせつつ延伸させた構成としたため、請求項５の場合と同様に複数の撚り線間のクロストークの防止等が可能であり、同軸ケーブルを用いた場合と同等の性能を発揮しつつ製造容易な検査プローブ治具を実現することが可能である。

また、請求項９にかかる検査プローブ治具は、所定の検査対象に対して電気的特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、前記検査対象の複数の端子と接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、前記プローブに対して一端が電気的に接続された複数の導電単線と、少なくとも前記電気的特性検査に使用する検査信号を出力する機能を有する検査基板と、前記検査基板に対して一端が電気的に接続され、他端が前記導電単線の他端と電気的に接続された複数の同軸ケーブルと、前記検査基板に対して接続された一端の配列順と同一の配列順となるよう複数の前記同軸ケーブルの他端を保持する保持部を備えた中継部材とを備えたことを特徴とする。

また、請求項１０にかかる検査プローブ治具は、所定の検査対象に対して電気的特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、前記検査対象の複数の端子と接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、前記プローブに対して一端が電気的に接続された複数の導電単線と、少なくとも前記電気的特性検査に使用する検査信号を出力する機能を有する検査基板と、前記検査基板に対して一端が電気的に接続され、他端が前記導電単線の他端と電気的に接続された複数の同軸ケーブルと、前記導電単線または前記同軸ケーブルの芯線の少なくとも一方が経由する中空部分を有すると共に前記同軸ケーブルのシールド被覆と電気的に接続する導電性パイプをそれぞれ備えた複数の保持部を有する中継部材とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる中継部材および検査プローブ治具は、同軸ケーブルを用いることによる製造の困難性を回避しつつ電気信号の伝送特性に関して同軸ケーブルを使用した場合と比較して同等の性能を実現することが可能という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる中継部材および検査プローブ治具を実施するための最良の形態（以下、「実施の形態」と称する）を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下の実施の形態では、理解を容易にするために中継部材および検査プローブ治具を備えた検査システムを例に説明することとする。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる検査システムについて説明する。図１は、本実施の形態１にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる検査システムは、ＴＡＢ等の検査対象に備わる端子と接触するプローブを備えたプローブユニット１と、プローブユニット１に備わるプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線２と、一端が導電単線２の他端と接続された複数の同軸ケーブル３と、導電単線２と接続する同軸ケーブル３の一端近傍部分を所定の位置に保持する中継部材４と、同軸ケーブル３の他端を固定する検査基板５と、検査基板５を経由した同軸ケーブル３に対する電気信号の供給等を行う信号処理装置６とを備える。かかる構成要素のうち、プローブユニット１、導電単線２、同軸ケーブル３、中継部材４および検査基板５によって、本実施の形態１における検査プローブ治具が形成されることとなる。

導電単線２は、一端がプローブユニット１に備わるプローブと電気的に接続する一方で、他端が同軸ケーブル３と電気的に接続し、プローブユニット１に備わるプローブと同軸ケーブル３とを電気的に接続するためのものである。導電単線２は、具体的には導電性部材によって形成された単線の外周を絶縁性部材によって被覆した構造を有し、例えばエナメル線等によって導電単線２は形成される。導電単線２は同軸ケーブル等と比較して単純な構造を有するために、狭い間隔で配列されるプローブのそれぞれと導電単線２の一端とは電気的に接続することが充分可能である。そして、複数の導電単線２は、中継部材４近傍において互いの間隔を広げられることとなり、間隔が広がることによってそれぞれの導電単線２が同軸ケーブル３に対して電気的に接続することを可能としている。

同軸ケーブル３は、高周波数の検査信号の入出力を可能とするために設けられたものである。すなわち、導電単線のみによってプローブユニット１と検査基板５との間を電気的に接続した場合には、特に高周波の電気信号に関して雑音混入等による劣化が著しくなることから、本実施の形態１にかかる検査システムにおいても、プローブユニット１と検査基板５とを接続する配線の大部分において同軸ケーブル３を用いることとしている。

中継部材４は、同軸ケーブル３と導電単線２とを接続する際に、少なくとも同軸ケーブル３の接続部分を所定の位置に保持するためのものである。具体的には、中継部材４は、プローブユニット１の表面上に固定され、同軸ケーブル３を保持するための保持部７が同軸ケーブル３に対応して形成されている。保持部７の構造としては、同軸ケーブル３を所定の位置に保持する機能を有するものであれば任意の構造を採用しうるが、例えば図１の例では、保持部７は同軸ケーブル３の外径にあわせた径の貫通口によって形成され、かかる貫通口に同軸ケーブル３が挿入されることによって、同軸ケーブル３を保持する機能を有する。なお、本実施の形態１では、中継部材４は同軸ケーブル３の保持機能のみを有するものとして説明するが、例えば、保持部７に加えて導電単線２と同軸ケーブル３とを電気的に接続するための導電端子を備えた構造としても良い。保持部７による同軸ケーブル３の保持態様については後に詳細に説明するが、好ましくは、複数の同軸ケーブル３の配線長差が最も小さくなるよう同軸ケーブル３を保持することとする。

検査基板５は、所定の回路構造を備えたプリント基板によって形成されており、信号処理装置６と同軸ケーブル３とを電気的に接続し、信号処理装置６によって生成された検査信号を同軸ケーブル３に対して出力する機能を有する。なお、検査基板５に信号処理装置６の機能をあわせ持たせることとしても良い。

信号処理装置６は、ＴＡＢ等の検査対象の検査に使用される検査信号の生成・出力や、検査信号に対して検査対象から出力された応答信号の分析等を行うためのものである。なお、信号処理装置６と検査基板５との間は電気的に接続されており、信号処理装置６から出力された検査信号は検査基板５、同軸ケーブル３および導電単線２を順次経由して検査対象に入力されることとなる。しかしながら、信号処理装置６と検査基板５との間の電気的接続関係は複雑であると共に本発明の特徴部分ではないことから、図１では両者の接続関係は単に矢印にて模式的に示すこととする。

次に、プローブユニット１およびその周辺構造について詳細に説明する。図２は、プローブユニット１およびその周辺部分における構造を説明するための模式的な断面図である。図２に示すように、プローブユニット１は、プローブ１０を保持するホルダ基板１１、プローブ１０と電気的に接続する配線構造が内蔵された配線基板１２、配線基板１２と検査基板５との間に所定の距離を確保するためのスペーサ１３、およびプローブユニット１全体を補強するための補強板１４とを順次積層した構造を有し、ホルダ基板１１側に検査対象１５を接触させることによって検査対象１５と電気的に接続する構成を有する。

プローブ１０は、検査対象１５の表面上に形成された接続用の端子と接触するためのものである。具体的には、プローブ１０は、針状の形状を有すると共に、長手方向に伸縮自在な構造を有し、検査対象１５上に形成された端子に対して先端部が所定圧で接触する機能を有する。

ホルダ基板１１は、プローブ１０を保持するためのものである。プローブ１０は検査対象１５上に形成された端子と接触するためのものであるため、ホルダ基板１１は、検査対象１５上に形成された端子の配列パターンに対応した貫通口を備え、かかる貫通口のそれぞれにプローブ１０を保持する機能を有する。

配線基板１２は、ホルダ基板１１に保持されたプローブ１０と導電単線２とを電気的に接続するための導電部材（図示省略）を備える。具体的には、かかる導電部材は、配線基板１２の下面（ホルダ基板１１と接触する面）上にプローブ１０の位置に対応した端子を備えると共に、スルーホール等を介して配線基板１２の上面（ホルダ基板１１と接触する面と対向する面）にも端子を配置し、かかる端子と導電単線２とが接続されることによって、導電単線２とプローブ１０とを電気的に接続する機能を有する。なお、配線基板１２を介するのではなく、導電単線２とプローブ１０とを直接接触させて電気的接続を実現する構造としても良い。

次に、図２を参照しつつ導電単線２および同軸ケーブル３の接続態様に関して詳細な説明を行う。図２にも示すように、導電単線２は一端が配線基板１２を介してプローブ１０と電気的に接続される一方で、他端が同軸ケーブル３の芯線２５と接続される。かかる接続部分では、導通を確保するために導電単線２中の導電部分が表面に露出することから、芯線２５と接続した後に絶縁材料によって形成された被覆材１６によって表面を被覆した構造を有する。なお導電単線２と芯線２５との間の接続は、例えばハンダを用いて行うことが好ましい。

同軸ケーブル３の接続態様について説明する。同軸ケーブル３の一端（すなわち、導電単線２と接続する側と反対側の端部）では、芯線２５は、検査基板５上に形成された接続端子２０と接続する。接続端子２０は、信号処理装置６と電気的に接続されており、同軸ケーブル３は、接続端子２０に対して接続することによって検査信号等を伝送することが可能となる。また、同軸ケーブル３は、一端側において被覆シールドがグランド電位を供給される構造を有する。すなわち、同軸ケーブル３の一端側において、被覆シールド（図示省略）は、ハンダ２１を介してグランド線２２と接続され、グランド線２２が検査基板５上に形成されたグランド端子２３と接続することによって、グランド端子２３が保持するグランド電位が被覆シールドに対して供給されることとなる。

一方で、同軸ケーブル３の他端は、芯線２５が導電単線２と接続されると共に、芯線２５の周囲に形成される被覆シールド（図示省略）は、検査基板５上に形成されたグランド端子１７と電気的に接続される。具体的には、被覆シールドは、グランド線を介してグランド端子１７と接続することによって所定のグランド電位が供給される構成を有する。なお、同軸ケーブル３の他端における被覆シールドとグランド線１８との間の電気的接続はハンダ１９を用いて行われる。このように、同軸ケーブル３の被覆シールドは両端からグランド電位を供給される構造を有し、かかる構造を有するために被覆シールドは全体として安定したグランド電位を保持し、外部からのノイズが芯線２５に伝わることを抑制する。

次に、中継部材４に備わる保持部７によって定められる、複数の同軸ケーブル３および複数の導電単線２の配列の態様について説明する。図３は、同軸ケーブル３および導電単線２の配列態様を説明するための模式図である。なお、以下ではそれぞれ複数形成される同軸ケーブル３、導電単線２および中継部材４上に形成される保持部７を個々に区別して説明する必要があることから、適宜ａ、ｂ等の添え字を付すこととし、図３においてもこれらの添え字を付して表示する。

一般に、表面上に複数の端子２４が形成された検査対象１５の電気特性の検査を行う場合には、複数の端子２４に対して同一の電気信号を入出力するのではなく、複数の端子２４のそれぞれに対応した検査信号の出力または応答信号の入力を可能とするよう検査システムが形成されるのが通常である。このため、本実施の形態１の構造では、図３にも示すように、検査対象１５上に形成された複数の端子２４ａ〜２４ｆのそれぞれに対して所定の電気信号を入出力するための接続端子２０ａ〜２０ｆが形成されることとなる。なお、図３におけるａ、ｂ等の添え字の意味としては、互いを区別することの他に、例えば接続端子２０ａは端子２４ａに対して検査信号を出力し、接続端子２０ｂは端子２４ｂからの応答信号を入力するというように、同じ添え字が付された構成要素は、互いに対となることを意味する。また、導電単線２および同軸ケーブル３についても同様であって、導電単線２ａは端子２４ａと電気的に接続され、同軸ケーブル３ａは接続端子２０ａと電気的に接続されるという対応関係を有するものとする。

本実施の形態１の構成のように、複数の端子２４ａ〜２４ｆを備えた検査対象１５を検査する場合には、検査基板５はそれぞれに対応した複数の接続端子２０ａ〜２０ｆを形成すると共に、それぞれ対になる端子２４と接続端子２０とが電気的に接続されるよう導電単線２および同軸ケーブル３を配置する必要がある。ここで、一般的には検査対象１５上における端子２４ａ〜２４ｆの配列順序と、検査基板５上における接続端子２０ａ〜２０ｆの配列順序とは互いに別個独立に定められるのが通常である。従って、本実施の形態１のように中継部材４において同軸ケーブル３ａ〜３ｆの位置を保持する場合には、保持に用いられる保持部７ａ〜７ｆの配列順をどのような順序とするかが問題となる。

これに対して本実施の形態１では、複数の同軸ケーブル３について、検査基板５に形成された接続端子２０ａ〜２０ｆにそれぞれ接続された一端の配列順と、中継部材４によって保持される他端の配列順とが同じ順序となるよう保持部７は同軸ケーブル３を保持することとしている。具体的には、本実施の形態１では、かかる保持部７ａ〜７ｆの配列順に関して検査対象１５上に形成された端子２４ａ〜２４ｆの配列順にあわせることなく、検査基板５に形成された接続端子２０ａ〜２０ｆの配列順にあわせて保持部７ａ〜７ｆの配列順序を定めた構造を採用する。

次に、本実施の形態１において中継部材４に備わる保持部７が上述の態様で同軸ケーブル３の他端を保持する構成としたことによる利点について説明する。具体的には、保持部７が上述の態様で同軸ケーブル３の他端を保持する構成としたことで、本実施の形態１にかかる検査システムは、検査信号等の電気信号の伝送特性の低下を抑制しつつ製造が容易であるという利点を有する。以下、かかる利点について詳細に説明を行う。

既に述べたように、高周波の電気信号に関する伝送特性の低下を抑制する観点からは、検査基板５とプローブ１０との間を接続する配線を導電単線２のみによって形成することは好ましくなく、少なくとも一部において同軸ケーブル３を用いる必要がある。しかしながら、同軸ケーブルを用いることとした場合には、一般的に検査システムを製造する際に同軸ケーブルを結線する工程が煩雑なものとなるため、容易に製造可能な検査システムを実現することは困難である。すなわち、同軸ケーブルはある程度の太さおよび強度を有することから、結線の際に一方の同軸ケーブルが他方の同軸ケーブルに対して引っ張り力等を作用した場合には他方の同軸ケーブルの結線状態に欠陥を生じさせる可能性があるため、同軸ケーブルを結線する際には他の同軸ケーブルに悪影響を及ぼすことが無いよう慎重に結線処理等を行う必要があった。

これに対して、本実施の形態１では、中継部材４に備わる保持部７の作用により、複数の同軸ケーブル３の一端（検査基板５に接続する側）の配列順と、保持部７によって保持される他端の配列順が同一になるよう検査システムが形成される。そのため、複数の同軸ケーブル３が互いに交差した状態となる可能性は低く、複数の同軸ケーブル３のうち、一方が他方に引っ張り力等を与える可能性は著しく低減されることとなる。従って、検査システムを製造する際の同軸ケーブル３の結線処理において、他の同軸ケーブル３を気にすることなく結線処理を行うことが可能となり、検査システムの製造を容易に行うことが可能となる。

また、配列順が同一となるよう中継部材４が複数の同軸ケーブル３を保持する構造を採用することによって、結線関係の確認を容易に行うことが可能であるという利点も存在する。すなわち、本実施の形態１にかかる検査システムでは、中継部材に備わる保持部７の作用により複数の同軸ケーブル３は、ほとんどの場合に互いに交差することなく配置されることとなる。従って、それぞれの同軸ケーブル３の両端を容易に視認することが可能であると共にそれぞれの同軸ケーブル３が正しく結線されているか否かの確認を容易に行うことが可能である。このため、結線状態の確認の手間が大幅に低減された分だけ検査システムを容易に製造することが可能である。

また、本実施の形態１では、保持部７は、複数の同軸ケーブル３の配線長の差が最も小さくなるよう同軸ケーブル３の他端を保持する構成を有する。一般に、同軸ケーブル３は周囲に存在するノイズの影響を完全に除去することは困難であって、配線長に応じて電気信号の位相ずれが若干低下する性質を有する。このため、複数の同軸ケーブル３間において配線長差が大きい場合には、同軸ケーブル３間で伝送特性に無視できない差が生じることとなり、検査システムによる検査結果の信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本実施の形態１にかかる検査システムでは、同軸ケーブル３間の配線長差が最も小さくなるよう保持部７が同軸ケーブル３の他端を保持する構成を有するため、複数の同軸ケーブル３をそれぞれ伝送する電気信号間の位相ずれがほぼなくなり、信頼度の高い検査を行うことが可能であるという利点を有する。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる検査システムについて説明する。本実施の形態２にかかる検査システムは、プローブユニットと検査基板との間を導電単線のみを用いて電気的に接続する構造を有する一方で、複数の導電単線のうち所定の組み合わせとなる導電単線を撚りあわせた状態で延伸させた構造を採用する。

図４は、本実施の形態２にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と同様の符号・名称を付したものは、以下で特に言及しない限り実施の形態１と同様の構造・機能を有することとする。このことは、後述する実施の形態３においても同様とする。

図４に示すように、本実施の形態２にかかる検査システムは、実施の形態１とは異なり中継部材を省略すると共に、同軸ケーブルを用いること無くプローブユニット１と検査基板５との間を導電単線２６のみを用いて電気的に接続する構造を採用する。一方で、検査対象上に形成された複数の端子に対応して複数用いられる導電単線２６は、図４に示すように所定の組み合わせとなるもの同士が互いに撚りあわされた状態で延伸した構造を有する。なお、本実施の形態２では、検査プローブ治具は、プローブユニット１、導電単線２６および検査基板５によって形成されることとなる。

図５は、導電単線２６の配線態様について詳細に説明するための模式図である。なお、図５は、実施の形態１における図３と同様に、検査システムを構成するプローブユニット１等を上側から見た状態を示しており、説明を容易にする観点から検査の際に配置される検査対象２７についても模式的に示している。

一般的な検査対象２７は、特に高周波の電気信号を使用する部分においてＲＳＤＳ（Reduced Swing Differential Signaling）や、ＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)等の信号伝送方式を採用する。このため、検査対象２７は、かかる伝送方式に対応した端子として、通常使用において単一の差動回路の一部として機能することとなる第一端子２８、第二端子２９と、グランド電位を供給するためのグランド端子３０およびこれら以外の一般的な電気信号の入出力に用いられる信号端子３１が形成された構造を有する。本実施の形態２では、検査対象２７のかかる特徴を利用することによって、同軸ケーブルを省略しつつ伝送する検査信号の伝送特性の劣化を抑制した検査システムを実現することとしている。

具体的には、本実施の形態２にかかる検査システムは、導電単線２６として、検査の際に検査対象２７上に形成された第一端子２８、第二端子２９、グランド端子３０および信号端子３１のそれぞれに対して電気的に接続する導電単線２６ａ〜２６ｄ（それぞれ特許請求の範囲における第一導電単線、第二導電単線、グランド用導電単線および接続用導電単線に対応する）を備える。そして、かかる導電単線２６ａ〜２６ｄのうち、第一端子２８、第二端子２９のそれぞれと電気的に接続する導電単線２６ａ、２６ｂを撚りあわせる対として選択し、グランド端子３０および信号端子３１のそれぞれと電気的に接続する導電単線２６ｃ、２６ｄを撚りあわせる対として選択する。かかる導電単線２６の対を互いに撚りあわせた状態で延伸させた構造を採用することによって、撚り線構造における隣り合うピッチの錯交磁束が互いにうち消しあうこととなり、対となる導電単線２６間のクロストークの低減を可能としている。

まず、第一端子２８および第二端子２９のそれぞれと電気的に接続する導電単線２６ａ、２６ｂの対について説明する。第一端子２８、第二端子２９は、上述したように検査対象２７を電子部品として使用した際に差動回路の一部を構成することとなる。このため、検査時においても第一端子２８、第二端子２９に対しては、差動回路に対応した伝送方式に基づく電気信号を検査信号として入出力することとなる。かかる導電単線２６ａ、２６ｂによって形成される撚り線構造においては、錯交磁束に起因した起電力が隣接するピッチ間で逆向きになるため他の回路並びに他の導電単線との電磁結合をうち消すことが可能であり、撚り線を形成する導電単線２６ａ、２６ｂ間のクロストークを防止することができる。また、かかる撚り線構造を採用した場合には、特性インピーダンスが安定することとなる。なお、特性インピーダンスの値を調整する場合には、撚り線を構成する導電単線２６ａ、２６ｂのそれぞれにおける絶縁被膜の膜厚を変化させることが好ましい。また、特性インピーダンスの調整の観点からは、撚り線のピッチ数（撚りあわせる回数）を調整することも好ましい。そして、かかる特性インピーダンスの調整によって、例えば検査対象と撚り線構造との間でインピーダンスマッチングを実現することが可能である。

次に、グランド端子３０および信号端子３１のそれぞれと電気的に接続する導電単線２６ｃ、２６ｄの対について説明する。グランド端子３０は、そもそも検査対象２７に備わる電子回路に対してグランド電位を供給するために形成された端子であるため、検査対象２７に対して検査を行う場合にも、グランド端子３０に対しては導電単線２６ｃを介して検査基板５側からグランド電位が供給されることとなる。このため、接続対象たる導電単線２６ｃの電位もグランド電位に維持されることとなり、信号端子３１と接続される導電単線２６ｄと撚りあわせることにより、導電単線２６ｃは、導電単線２６ｄに対してシールド被覆と同様に静電遮蔽機能を果たすこととなる。

次に、本実施の形態２にかかる検査システムの利点について説明する。上述したように、本実施の形態２にかかる検査システムでは、所定の導電単線２６の対を互いに絡み合わせた状態で延伸させた構造を採用したため、導電単線２６のみによってプローブ１０と検査基板５とを電気的に接続したにもかかわらず、同軸ケーブルを用いた場合と同様にそれぞれの導電単線２６における電気信号の伝送特性の劣化を抑制することが可能である。また、実施の形態１でも説明したように、同軸ケーブルを用いた検査システムでは、結線に手間がかかることが知られている。これに対して、本実施の形態２にかかる検査システムでは、同軸ケーブルを省略した構造を実現することから、配線の手間を従来よりも低減することが可能である。従って、本実施の形態２にかかる検査システムは、検査信号等の電気信号の伝送特性の低下を抑制しつつ製造容易な検査システムを実現できるという利点を有することとなる。

また、本実施の形態２にかかる検査システムは、同軸ケーブルを省略した構成とすることが可能なために導電単線と同軸ケーブルとを電気的に接続する必要がない。このため、本実施の形態２では信号伝送経路の途上における異種導電部材間接続の回数を低減することが可能となり、異種導電部材間接続に起因したノイズ混入を低減することが可能であり、電気信号の伝送特性に優れた検査システムを実現することが可能である。

さらに、通常の検査対象２７では、差動回路を形成する第一端子２８、第二端子２９は互いに隣接した位置に形成されるのが一般的である。従って、それぞれと電気的に接続される導電単線２６ａ、２６ｂについても検査システム上において互いに近傍に配置されることとなり、容易に撚り合わせることが可能となり、撚り合わせた状態で延伸した導電単線を容易に実現できることから、かかる観点からも製造容易な検査システムを実現することが可能である。

なお、検査対象２７の構造によっては、信号端子３１の個数がグランド端子３０の個数を上回る場合がある。かかる場合には、単一のグランド端子３０に対して複数の導電単線２６ｃを電気的に接続する構造を採用し、かかる複数の導電単線２６ｃを余剰の信号端子３１に対して電気的に接続した導電単線２６ｄと撚り合わせること等によって対応が可能である。また、本実施の形態２の変形例として、第一端子２８と第二端子２９のそれぞれと接続する導電単線２６ａ、２６ｂをグランド端子３０と接続する導電単線２６ｃと撚り合わせた状態で延伸させる構造することも好ましい。さらに、グランド端子３０と電気的に接続する導電単線３０の電位をより安定化させるために、グランド端子３０と接続する側の端部を、近傍に配置したグランド端子と電気的に接続した構成とすることも好ましい。

なお、本実施の形態２における導電単線２６を、実施の形態１における導電単線２と置換した検査システムも有効である。すなわち、プローブユニット１と中継部材４との間を接続する導電単線として、上述した所定の対の導電単線同士を撚りあわせつつ延伸させた構造を採用することが有効であって、かかる構造にすることで、プローブユニット１と中継部材４との間においてノイズ混入を抑制できるという利点を有する。さらに、かかる利点のみを実現する観点からは、導電単線２６を用いた同軸ケーブル３の配列順について実施の形態１のように定めずに、例えば撚り線同士が交差せずに同軸ケーブル３同士が交差するよう中継部材４が同軸ケーブル３の他端を保持する構成を採用しても良い。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる検査システムについて説明する。本実施の形態３にかかる検査システムは、実施の形態１と同様にプローブと検査基板との間の電気的な接続を導電単線および同軸ケーブルの双方を使用して行い、同軸ケーブルの一端を所定の位置に保持する中継部材を備えた構造を有する。一方で、本実施の形態３にかかる検査システムは、中継部材において保持部に対応して所定の導電性パイプを新たに複数備えた構造を有する。

図６は、本実施の形態３にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。図６に示すように、本実施の形態３にかかる検査システムでは、中継部材３３は、保持部７に対応して複数の導電性パイプ３４を備えた構造を有する。なお、図６に示す例では、導電単線２６は所定の対が撚り合った状態で延伸した構造を有するが、かかる構造は必須のものではなく、実施の形態１と同様としても良い。なお、本実施の形態３における検査プローブ治具は、プローブユニット１、導電単線２６、中継部材３３、同軸ケーブル３および検査基板５によって形成されることとなる。

図７は、中継部材３３に備わる導電性パイプ３４の構成を説明するための模式図である。導電性パイプ３４は、中継部材３３の一部を構成する板状部３３ａに形成された保持部７を貫通した状態で配置され、中空部分には同軸ケーブル３の一部が挿入された構造を有する。具体的には、同軸ケーブル３は中心軸から外方向に芯線２５、絶縁部３５、シールド被覆３６および絶縁被覆３７が配置された構造を有するが、かかる構造のうち芯線２５および絶縁部３５が導電性パイプ３４の中空部分に挿入された構造を有する。また、同軸ケーブル３を構成するシールド被覆３６は、ハンダ３８によって導電性パイプ３４と電気的に接続する。そして、芯線２５の先端部分は、導電単線２６の端部に対してハンダ３９によって電気的に接続した構造を有し、かかる接続部分は被覆材１６によって周囲から絶縁される。

次に、本実施の形態３にかかる検査システムの利点について説明する。まず、本実施の形態３にかかる検査システムは、導電単線２６が所定の対に関して互いに撚り合った状態で延伸した構造を採用した場合に、かかる延伸部分を端部近傍まで形成できるという利点がある。

図８は、かかる利点を説明するための模式図である。上述のように同軸ケーブル３と導電単線２６とをハンダ等を用いて接続した構成を採用した場合には、かかる接続部分が他の部材と短絡することを防止するために接続部分を被覆材１６によって覆うことが好ましい。かかる被覆材１６は、導電性パイプ３４と同様に中空部分を有するパイプ状の構造を有することから、本実施の形態３にかかる検査システムの製造工程のうち、同軸ケーブル３を構成する芯線２５と導電単線２６とを接続する前に、あらかじめ芯線２５または導電単線２６に被覆材１６を通しておく必要がある。

本実施の形態３では、図８にも示すように芯線２５と導電単線２６とを接続する前に被覆材１６を導電性パイプ３４上に退避させておくことが可能である。これに対して、従来構造の検査システムの場合には、被覆材１６を導電単線２６側に退避させる必要があり、特に所定の導電単線２６同士を撚り合わせた状態で延伸させる構造の場合には、被覆材１６を退避させるために端部近傍では撚り合わせた状態を解消した構造とする必要があった。これに対して、本実施の形態３では導電性パイプ３４を備えることとしたため、導電単線２６に関しては製造時における被覆材１６の退避スペースを設ける必要が無く、芯線２５との接続部分近傍まで撚り合わせた状態を維持した構成を採用することが可能である。実施の形態２でも述べたように、所定の導電単線２６の対を撚り合わせた構成とすることで電気信号の伝送特性が向上することから、撚り合わせた部分の延伸長を長く確保できることで、本実施の形態３にかかる検査システムは、伝送する電気信号の特性劣化を抑制することが可能という利点を有する。

また、導電性パイプ３４を保持部７に対応して設けることにより、板状部３３ａの近傍部分においても芯線２５が外部のノイズから遮蔽されるという利点を有する。すなわち、保持部７を通過する部分においては、通常同軸ケーブル３を形成するシールド被覆３６は剥がされており、板状部３３ａの近傍部分では、芯線２５は、導電単線２６と同様に外部からのノイズの影響を受けやすいという問題を有していた。これに対して、本実施の形態３では導電性部材によって形成された導電性パイプ３４によって板状部３３ａ近傍においても芯線２５を静電遮蔽することが可能となり、検査信号等の電気信号の伝送特性を向上させることが可能であるという利点を有する。

なお、本実施の形態３において、保持部７に対応して複数設けられた導電性パイプ３４間を電気的に接続することによって、より効果的な静電遮蔽効果を実現することが可能である。例えば、複数の導電性パイプ３４のそれぞれと接触するよう配置された導電性部材を新たに配置することによって、導電性パイプ３４の電位がさらに安定することとなり、より効果的に芯線２５に対する静電遮蔽を行うことが可能である。さらに、新たに配置した導電性部材を、グランド電位を供給するグランド端子に対して電気的に接続することにより、静電遮蔽効果をより高めることが可能である。

実施の形態１にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。 検査システムに備わるプローブシステムおよびその周辺部の構造を示す模式図である。 検査システムに備わる中継部材による同軸ケーブルの保持態様を説明するための模式図である。 実施の形態２にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。 検査システムに備わる導電単線の配線態様について詳細に説明するための模式図である。 実施の形態３にかかる検査システムの全体構成を示す模式図である。 検査システムを構成する中継部材の構造を示す模式的な断面図である。 検査システムの利点を説明するための模式図である。

符号の説明

１ プローブユニット
２、２ａ〜２ｆ 導電単線
３、３ａ〜３ｆ 同軸ケーブル
４ 中継部材
５ 検査基板
６ 信号処理装置
７、７ａ〜７ｆ 保持部
１０ プローブ
１１ ホルダ基板
１２ 配線基板
１３ スペーサ
１４ 補強板
１５ 検査対象
１６ 被覆材
１７ グランド端子
１８ グランド線
１９ ハンダ
２０、２０ａ〜２０ｆ 接続端子
２１ ハンダ
２２ グランド線
２３ グランド端子
２４、２４ａ〜２４ｆ 端子
２５ 芯線
２６、２６ａ〜２６ｄ 導電単線
２７ 検査対象
２８ 第一端子
２９ 第二端子
３０ グランド端子
３１ 信号端子
３３ 中継部材
３３ａ 板状部
３４ 導電性パイプ
３５ 絶縁部
３６ シールド被覆
３７ 絶縁被覆
３８ ハンダ
３９ ハンダ

Claims (10)

1. 検査対象に備わる端子と接触する複数のプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線の他端と、所定の検査信号を出力する検査基板に対して一端が接続する複数の同軸ケーブルの他端とを電気的に接続した際に複数の前記同軸ケーブルの他端を保持する保持部を備えた中継部材であって、
   前記保持部は、前記検査基板に対して接続された一端の配列順と略同一の配列順となるよう複数の前記同軸ケーブルの他端を保持することを特徴とする中継部材。
2. 前記保持部は、複数の前記同軸ケーブルの長さの差が最も小さくなるよう複数の前記同軸ケーブルのそれぞれを保持することを特徴とする請求項１に記載の中継部材。
3. 前記導電単線として、絶縁部材によって被覆されると共に、前記検査対象に備わり、グランド電位が供給されるグランド端子に対して電気的に接続するグランド用導電単線と、絶縁部材によって被覆されると共に、前記検査対象に備わり、電気信号の入出力が行われる信号端子に対して電気的に接続する接続用導電単線とが存在し、前記グランド用導電単線と前記接続用導電単線とは互いに撚り合いつつ延伸することを特徴とする請求項１または２に記載の中継部材。
4. 前記導電単線として、前記検査対象において単一の差動回路の一部を形成する第一端子および第二端子に対してそれぞれ電気的に接続する第一導電単線および第二導電単線が存在し、前記第一導電単線および前記第二導電単線は、互いに撚り合いつつ延伸することを特徴とする請求項１または２に記載の中継部材。
5. 検査対象に備わる端子と接触する複数のプローブに対して一端が電気的に接続した複数の導電単線の他端と、所定の検査信号を出力する検査基板に対して一端が接続する複数の同軸ケーブルに備わる芯線の他端とを電気的に接続する際に複数の前記同軸ケーブルの他端をそれぞれ保持する複数の保持部を備えた中継部材であって、
   複数の前記保持部は、前記導電単線または前記同軸ケーブルの芯線の少なくとも一方が経由する中空部分を有すると共に前記同軸ケーブルのシールド被覆と電気的に接続する導電性パイプをそれぞれ備えたことを特徴とする中継部材。
6. 複数の前記保持部のそれぞれに備わる複数の前記導電性パイプは、互いに電気的に接続されたことを特徴とする請求項５に記載の中継部材。
7. 使用の際にグランド電位が供給されるグランド端子および所定の電気信号の入出力に使用される信号端子を備えた検査対象の電気特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、
   前記グランド端子および前記信号端子のそれぞれと接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、
   絶縁部材によって被覆され、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記グランド端子と電気的に接続するグランド用導電単線と、
   絶縁部材によって被覆され、前記グランド用導電単線と撚り合いつつ延伸した構造を有し、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記信号端子と電気的に接続する接続用導電単線と、
   前記グランド用導電単線および接続用導電単線の他端と接続し、検査用の電気信号を前記接続用導電単線に対して出力する検査基板と、
   を備えたことを特徴とする検査プローブ治具。
8. 使用の際に単一の差動回路の一部を形成する第一端子および第二端子を備えた検査対象の電気特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、
   前記第一端子および前記第二端子のそれぞれと接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、
   絶縁部材によって被覆され、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記第一端子と電気的に接続する第一導電単線と、
   絶縁部材によって被覆され、前記第一導電単線と撚り合いつつ延伸した構造を有し、検査の際に所定の前記プローブを経由して一端が前記端子対を形成する他方の接続端子と電気的に接続する第二導電単線と、
   前記第一導電単線および前記第二導電単線の他端と電気的に接続し、検査用の電気信号を前記第一導電単線及び前記第二導電単線の少なくとも一方に対して出力する検査基板と、
   を備えたことを特徴とする検査プローブ治具。
9. 所定の検査対象に対して電気的特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、
   前記検査対象の複数の端子と接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、
   前記プローブに対して一端が電気的に接続された複数の導電単線と、
   少なくとも前記電気的特性検査に使用する検査信号を出力する機能を有する検査基板と、
   前記検査基板に対して一端が電気的に接続され、他端が前記導電単線の他端と電気的に接続された複数の同軸ケーブルと、
   前記検査基板に対して接続された一端の配列順と同一の配列順となるよう複数の前記同軸ケーブルの他端を保持する保持部を備えた中継部材と、
   を備えたことを特徴とする検査プローブ治具。
10. 所定の検査対象に対して電気的特性検査を行う際に用いられる検査プローブ治具であって、
    前記検査対象の複数の端子と接触する複数のプローブを備えたプローブユニットと、
    前記プローブに対して一端が電気的に接続された複数の導電単線と、
    少なくとも前記電気的特性検査に使用する検査信号を出力する機能を有する検査基板と、
    前記検査基板に対して一端が電気的に接続され、他端が前記導電単線の他端と電気的に接続された複数の同軸ケーブルと、
    前記導電単線または前記同軸ケーブルの芯線の少なくとも一方が経由する中空部分を有すると共に前記同軸ケーブルのシールド被覆と電気的に接続する導電性パイプをそれぞれ備えた複数の保持部を有する中継部材と、
    を備えたことを特徴とする検査プローブ治具。
    
    

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