JP2007086071A

JP2007086071A - Probe device

Info

Publication number: JP2007086071A
Application number: JP2006253007A
Authority: JP
Inventors: James E Cannon; ジェイムス・イー・キャンノン; Michael T Mctigue; マイケル・ティー・マクティグー
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2007-04-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe device of multiaxial compliance which can investigate the geometrical structure of a small device, and which is gap-adjustable. <P>SOLUTION: The probe device has a probe head (100) which applies an electrical signal to an amplifier (102), further, has the probe head (100), which possesses the end of a probe (104), and a signal/ground transport element (106). Furthermore, the probe head (100) possesses the end of the probe (104), and the signal/ground transport element (106). The signal/ground transport element (106) may present intrinsic spring characteristics. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波装置に関連した小さい幾何学的構造内の探査に好適なプローブ装置に関する。 The present invention relates to a probe device suitable for exploration in small geometric structures associated with high frequency devices.

高帯域幅電圧プローブに関する既存の問題は、高い使用性（ユーザビリティ）ももたらすことになる、プローブにおける接続寄生成分を最小限に抑えることである。一般に、手動プロービング（手動探査）中に、高帯域幅電圧プローブとあるテスト・ポイントとの間について施される電気的接続の品質は、わずかなオペレータの動きにも極めて影響を受けやすい。オペレータによる手または身体のいかなる動きも、電気的接続を劣化または切断する可能性がある。従って、望ましい使用性特徴は、ユーザがプローブとテスト・ポイントの接触を維持しようとする場合に生じる通常の手の動きを許容するための、ある一定量の多軸コンプライアンスである。手動プローブは、複数用途に合わせて設計しなければならないので、もう１つの望ましい使用性特徴は、２つの信号接続間の可変間隔である。高周波プローブは、高周波回路への接近に用いられるので、一般に、高周波装置に関連した小さい幾何学的構造内のテスト・ポイントに適正に接近するには、プローブの物理的大きさを最小限に抑えるのがさらに望ましい。 An existing problem with high bandwidth voltage probes is minimizing connection parasitics in the probe that will also result in high usability. In general, during manual probing, the quality of the electrical connection made between a high bandwidth voltage probe and a test point is very sensitive to slight operator movements. Any movement of the hand or body by the operator can degrade or break the electrical connection. Thus, the desired usability feature is a certain amount of multi-axis compliance to allow normal hand movement that occurs when the user attempts to maintain contact between the probe and the test point. Since manual probes must be designed for multiple applications, another desirable usability feature is the variable spacing between the two signal connections. Because high frequency probes are used to access high frequency circuits, the physical size of the probe is generally minimized to properly access test points in the small geometry associated with high frequency equipment. Is more desirable.

既存のプローブは、スプリング・ワイヤまたはスプリング・ポゴを備えた独立したたわみ成形接地アクセサリを設けることによって、可変間隔及びｚ軸コンプライアンスの使用性特徴に対応している。独立した接地アクセサリによって、固定接地が可能になるが、他の接続は動く。この解決法では、ｚ軸コンプライアンスが得られるのは接地接続についてのみである。 Existing probes address the usability features of variable spacing and z-axis compliance by providing an independent flexure ground accessory with spring wire or spring pogo. Independent grounding accessories allow fixed grounding, but other connections move. In this solution, z-axis compliance is obtained only for ground connections.

既存の差動プローブは、プローブの先端の一体化ピン・ソケットを利用している。ユーザは、真直ぐなピンまたは曲がったワイヤ・ピンを挿入して、探査されるテスト・ポイントへの接続を可能にする。曲がったワイヤ・ピンは、可変間隔を可能にする。ワイヤのたわみ性によって、ある程度のｚ軸コンプライアンスが生じるが、この解決法を利用する帯域幅は制限される。帯域幅がより高い既存の差動プローブには、固定間隔及び非ｚ軸コンプライアンスを利用するものもある。可変間隔をもたらす特徴によって、接続寄生成分が増大し、その結果、プローブ帯域幅が劣化する。先行技術文献（例えば、特許文献１参照）には、もう１つの既存の高帯域幅差動プローブの開示がある。この文献には、可変間隔設計及び多軸コンプライアンスの教示がある。可変間隔は、回転オフセット先端を利用することによって実現される。多軸コンプライアンスは、対のばね荷重プローブ・シリンダを利用することによって実現される。前記文献の教示によれば、可変間隔及び多軸コンプライアンスの高帯域幅プローブが得られるが、そうするには、多少複雑になるという犠牲を払うことになる。前記文献の実施形態におけるプローブ本体は、比較的大きく、その複雑さが、プローブの幾何学構造をさらに縮小する上での難題になる。 Existing differential probes utilize an integrated pin and socket at the tip of the probe. The user inserts straight pins or bent wire pins to allow connection to the test point being probed. A bent wire pin allows for variable spacing. The flexibility of the wire causes some degree of z-axis compliance, but the bandwidth using this solution is limited. Some existing differential probes with higher bandwidth utilize fixed spacing and non-z-axis compliance. Features that provide variable spacing increase the connection parasitics, resulting in degraded probe bandwidth. Prior art documents (see, for example, Patent Document 1) disclose another existing high bandwidth differential probe. This document has teachings on variable spacing design and multi-axis compliance. Variable spacing is achieved by utilizing a rotational offset tip. Multi-axis compliance is achieved by utilizing a pair of spring loaded probe cylinders. According to the teachings of the document, high bandwidth probes with variable spacing and multi-axis compliance are obtained, but at the expense of some complexity. The probe body in the literature embodiments is relatively large and its complexity becomes a challenge in further reducing the probe geometry.

米国特許第６８２８７６８号明細書US Pat. No. 6,828,768

従って、本発明の目的は、小さい装置の幾何学構造を探査することが可能な、間隔可変で、多軸コンプライアンスの高帯域幅プローブを提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high-bandwidth probe with variable spacing and multi-axis compliance that can probe the geometry of small devices.

本発明は、上記の課題を解決するために、プローブ先端（プローブ・チップ）に接続される、信号や接地を伝送するための素材にバネ特性を持たせている。このバネ特性は、同軸ケーブルに曲線形状を具備させることにより与えられる。また、プローブ先端間において接地線を設けている。 In the present invention, in order to solve the above-described problems, a material for transmitting a signal and ground, which is connected to a probe tip (probe tip), has spring characteristics. This spring characteristic is provided by providing the coaxial cable with a curved shape. A ground wire is provided between the probe tips.

本教示については、添付の図面に関連してなされる下記の詳細な説明から理解を得ることが可能である。 The present teachings can be understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

図面のうち図１を参照すると、プローブ増幅器１０２に接続される、本教示による差動プローブ・ヘッド１００の実施形態の１つに関する斜視図が示されている。プローブ・ヘッド１００は、探査される装置またはシステム（不図示）のテスト・ポイントに接触し、オシロスコープのような受信装置（不図示）に提供するため、プローブ増幅器１０２に電気信号を供給する。本教示によるプローブ・ヘッド１００は、その本体が細長であり、このため、小領域に接近する能力が向上し、探査されるテスト・ポイントに対するユーザの視野が過度に妨げられることはなくなる。さらに、プローブ・ヘッド１００が細長いので、複数プローブ・ヘッドを利用して、比較的互いに近接した複数テスト・ポイントに接近することが可能になる。説明される具体的な実施形態において、増幅器１０２のハウジングは、電気信号観測システムのハンドルであり、これによって、探査されるテスト・ポイントから多少の距離をあけた位置にユーザの手が置かれるので、込み合った状態が軽減され、さらに、テスト・ポイントを遮られずに見ることが可能になる。 Referring to FIG. 1 of the drawings, a perspective view of one embodiment of a differential probe head 100 according to the present teachings connected to a probe amplifier 102 is shown. The probe head 100 contacts the test point of the device or system being probed (not shown) and provides an electrical signal to the probe amplifier 102 for provision to a receiving device (not shown) such as an oscilloscope. The probe head 100 according to the present teachings has an elongated body, which improves the ability to access small areas and does not unduly disturb the user's view of the test point being probed. In addition, since the probe head 100 is elongated, multiple probe heads can be used to access multiple test points that are relatively close together. In the specific embodiment described, the housing of the amplifier 102 is the handle of the electrical signal observation system so that the user's hand is placed at some distance from the probed test point. The crowded state is reduced, and the test points can be seen without being interrupted.

本教示による電気信号観測システムに用いるのに適したプローブ増幅器１０２の具体的実施形態の１つに、アジレント・テクノロジーズ・インクから入手可能なＨｉｇｈＢａｎｄｗｉｄｔｈＩｎｆｉｎｉＭａｘプローブ増幅器がある。プローブ増幅器１０２は、プローブ・ヘッド１００の端部に配置された第１及び第２の結合コネクタ１１８、１２０を受ける、第１及び第２の増幅器コネクタを備えている。具体的実施形態の１つにおいて、第１及び第２のコネクタ１１８、１２０は、ＧＰＯ／ＳＭＰコネクタである。他の適合するコネクタは、本教示の範囲内である。適合するコネクタ・スタイルの選択は、部分的に、コネクタ・サイズ、プローブ・ヘッド１００とプローブ増幅器１０２との間で伝送される信号の周波数帯域幅、及び、他の実施上の考慮事項によって左右される。プローブ・ヘッド１００は、単一プローブ増幅器１０２に複数スタイルのプローブ・ヘッド１００を利用できるようにして、プローブ・ヘッド１００及びプローブ増幅器１０２が単体構造の場合に比べて、電気信号観測システムをより安価に、より修理しやすくするため、プローブ増幅器１０２から分離可能にすることができる。 One specific embodiment of a probe amplifier 102 suitable for use in an electrical signal observation system according to the present teachings is a High Bandwidth InfiniMax probe amplifier available from Agilent Technologies, Inc. The probe amplifier 102 includes first and second amplifier connectors that receive first and second coupling connectors 118, 120 disposed at the end of the probe head 100. In one specific embodiment, the first and second connectors 118, 120 are GPO / SMP connectors. Other suitable connectors are within the scope of the present teachings. The selection of a suitable connector style depends in part on the connector size, the frequency bandwidth of the signal transmitted between the probe head 100 and the probe amplifier 102, and other implementation considerations. The The probe head 100 allows the use of a plurality of styles of probe heads 100 for a single probe amplifier 102, and makes the electrical signal observation system cheaper than when the probe head 100 and the probe amplifier 102 have a single structure. In addition, the probe amplifier 102 can be separable for easier repair.

プローブ・ヘッド１００の具体的実施形態の１つは、ある長さのセミリジット同軸伝送線路を含む、少なくとも１つの信号／接地輸送素子１０６を備えている。信号／接地輸送素子は、信号を送る部分とグラウンド（アース、接地）を送る部分とからなる素子である。プローブ先端１０４は、信号／接地輸送素子１０６の遠位端に接続されて、被測定物のテスト・ポイントを探査する。具体的な実施形態の１つでは、プローブ先端１０４は、交換可能である。プローブ先端１０４は、どちらかといえばプローブ・ヘッド１００におけるより壊れやすい構成要素の１つなので、交換可能プローブ先端１０４によって、プローブ・ヘッドの修理コストが低減する。プローブ・ヘッド１００のいくつかの実施形態では、特に図面のうち図２を参照すると、プローブ先端１０４には、インピーダンス素子２００が配置されている。インピーダンス素子２００は、プローブ先端１０４と信号／接地輸送素子１０６の信号側との間に配置された、任意の適合する個別インピーダンスまたはインピーダンス・ネットワークとすることが可能である。具体的実施形態の１つでは、インピーダンス素子２００は、所望の信号処理及び帯域幅要件によって決まる、抵抗素子または抵抗・容量素子である。 One specific embodiment of the probe head 100 includes at least one signal / ground transport element 106 that includes a length of semi-rigid coaxial transmission line. The signal / ground transport element is an element composed of a part for sending a signal and a part for sending ground (earth, ground). Probe tip 104 is connected to the distal end of signal / ground transport element 106 to probe the test point of the device under test. In one specific embodiment, the probe tip 104 is replaceable. Since the probe tip 104 is one of the more fragile components in the probe head 100, the replaceable probe tip 104 reduces probe head repair costs. In some embodiments of the probe head 100, with particular reference to FIG. 2 of the drawings, the probe tip 104 has an impedance element 200 disposed thereon. Impedance element 200 can be any suitable individual impedance or impedance network disposed between probe tip 104 and the signal side of signal / ground transport element 106. In one specific embodiment, impedance element 200 is a resistive element or a resistor-capacitance element, depending on the desired signal processing and bandwidth requirements.

図面のうち特に図３を参照すると、信号／接地輸送素子１０６は、その全長にわたって固有のバネ特性をもたらすように構成されている。信号／接地輸送素子１０６に沿った一部は、プローブ・ヘッド１００のバネ部分１１２をなすように構成されている。バネ部分１１２は、プローブ先端１０４とコネクタ１１８の間に配置されている。従って、バネ部分１１２は、プローブ・ヘッド１００に固有のバネ特性をもたらす働き、並びに、信号／接地輸送素子１０６の一部としての働きをする。プローブ先端１０４に圧力が加えられると、バネ部分１１２内に多少のたわみが生じ、通常の手の動きが生じる場合に、多少のコンプライアンスによって、テスト・ポイントとの接触を保つことが可能になる。具体的実施形態の１つでは、バネ部分１１２は、信号／接地輸送素子１０６と平行な、ほぼ平面状のループ３００をなすように曲げられる。ループ３００を形成するマイクロ同軸ケーブルの曲げ半径は、マイクロ同軸ケーブルの最小曲げ半径以上のため、信号／接地輸送素子１０６の帯域幅に影響を及ぼすことはない。固有のバネ特性をもたらす他の実施形態には、図面のうち図６に示すようなつる巻線、及び、図面のうち図７に示すような平面曲線素子が含まれる。本教示に従って、固有のバネ特性をもたらす他の形状を検討することも可能である。ある具体的な実施形態の場合、信号／接地輸送素子１０６は、ある長さのセミリジットマイクロ同軸ケーブルから製造されている。セミリジットマイクロ同軸ケーブルの長さは、固有のバネ特性をもたらす形状であることに加えて、細長いテーパ形状をなすのに十分な長さであるが、プローブ・ヘッドが、探査されるテスト・ポイントとの接続を保つのに厄介になるほど長くはない。適合する長さ範囲は、現在知られている材料を用いると、おおよそ３．８１〜１０．１６センチメートル（１．５インチ〜４インチ）とすることが可能である。現在知られている、または、今後知られる可能性のある他の材料によって、材料の剛性、及び、任意の特定用途の要求に応じたさまざまな長さに対応することが可能である。セミリジットマイクロ同軸ケーブルの直径は、プローブ・ヘッドのバネ特性に影響を及ぼすが、用途によっては、異なる特性が適する場合もある。多くの用途において有用とみなされる具体的実施形態の１つでは、直径が１．１９３８ミリメートル（０．０４７インチ）のセミリジットマイクロ同軸ケーブルが利用される。例えば、２．１８４４ミリメートル（０．０８６インチ）といったように、セミリジットマイクロ同軸ケーブルの直径が太くなると、より細い直径の実施形態に比べて、硬くなり、そのばね部分１１２のたわみが小さくなる。例えば、０．５０８ミリメートル（０．０２０インチ）といったように、セミリジットマイクロ同軸ケーブルの直径が細くなると、硬さが減って、壊れやすくなるが、そのばね部分の可動範囲が広がることになる。バネ部分の所望の構成に応じて、他の長さ及び直径も適合するが、その設計及び構成は、本教示の恩恵を考慮すれば、当該技術者の能力範囲内にある。 With particular reference to FIG. 3 of the drawings, the signal / ground transport element 106 is configured to provide inherent spring characteristics over its entire length. A portion along the signal / ground transport element 106 is configured to form the spring portion 112 of the probe head 100. The spring portion 112 is disposed between the probe tip 104 and the connector 118. Thus, the spring portion 112 serves to provide the inherent spring characteristics of the probe head 100 and serves as part of the signal / ground transport element 106. When pressure is applied to the probe tip 104, there will be some deflection in the spring portion 112, allowing some compliance to maintain contact with the test point when normal hand movements occur. In one specific embodiment, the spring portion 112 is bent to form a generally planar loop 300 that is parallel to the signal / ground transport element 106. Since the bend radius of the micro coaxial cable forming the loop 300 is equal to or greater than the minimum bend radius of the micro coaxial cable, the bandwidth of the signal / ground transport element 106 is not affected. Other embodiments that provide inherent spring characteristics include a helical winding as shown in FIG. 6 of the drawing and a plane curve element as shown in FIG. 7 of the drawing. Other shapes that provide inherent spring characteristics can be considered in accordance with the present teachings. In one specific embodiment, signal / ground transport element 106 is manufactured from a length of semi-rigid micro coaxial cable. The length of the semi-rigid micro coaxial cable is long enough to form an elongated taper in addition to the shape that provides the inherent spring characteristics, but the probe head is Not long enough to be awkward to keep connected. A suitable length range can be approximately 3.81 to 10.16 centimeters (1.5 inches to 4 inches) using currently known materials. Other materials now known or may be known in the future can accommodate the stiffness of the material and various lengths depending on the requirements of any particular application. The diameter of the semi-rigid micro coaxial cable affects the spring characteristics of the probe head, but different characteristics may be suitable depending on the application. One specific embodiment that may be useful in many applications utilizes a semi-rigid micro coaxial cable having a diameter of 1.1938 millimeters (0.047 inches). For example, as the diameter of the semi-rigid micro coaxial cable increases, such as 2.1844 millimeters (0.086 inches), it becomes stiffer and the spring portion 112 is less deflected than the smaller diameter embodiment. For example, when the diameter of the semi-rigid micro coaxial cable is reduced, such as 0.508 millimeters (0.020 inch), the hardness is reduced and it becomes fragile, but the movable range of the spring portion is expanded. Depending on the desired configuration of the spring portion, other lengths and diameters may be adapted, but the design and configuration are within the capabilities of those skilled in the art given the benefit of the present teachings.

図面のうち図１を参照すると、差動プローブ・ヘッドの具体的実施形態の１つにおいてプローブ・ヘッド１００には、２つの同じ構成の第１及び第２のプローブ先端１０４、１０８と、タイ・バー１１６によって互いに保持された第１及び第２の信号／接地輸送素子１０６、１１０が含まれている。この構成の場合、各プローブ先端１０４、１０８のバネ部分１１２は、整列し、プローブ・ヘッド１００に沿った同じ位置につく。ある具体的実施形態において、２つのスライダ１１４は、それぞれ、単一スリーブをなしており、１つのスリーブが、各信号／接地輸送素子１０６、１１０に配置されて、信号／接地輸送素子１０６、１１０に沿って、プローブ先端１０４、１０８とバネ部分１１２の間で移動するようになっている。各スライダ１１４には、接地線２０２の遠位端が取り付けられている。 Referring to FIG. 1 of the drawings, in one specific embodiment of a differential probe head, the probe head 100 includes two identically configured first and second probe tips 104, 108, and tie tips. First and second signal / ground transport elements 106, 110 held together by bar 116 are included. With this configuration, the spring portion 112 of each probe tip 104, 108 is aligned and located at the same position along the probe head 100. In one specific embodiment, each of the two sliders 114 forms a single sleeve, and one sleeve is disposed on each signal / ground transport element 106, 110 to provide signal / ground transport elements 106, 110. Along the probe tip 104, 108 and the spring portion 112. Each slider 114 has a distal end of a ground wire 202 attached thereto.

プローブ・ヘッドのプローブ先端のより詳細な図を示す図面のうち図２を特に参照すると、各プローブ先端１０４に近接して、保持素子２０４が配置されていて、信号／接地輸送素子１０６、１１０のそれぞれのシールドと電気的に接触する。ある具体的実施形態において、保持素子２０４は、保持ループの形態をなすが、保持フックまたは開ループを含むことも可能である。接地線２０２は、スライダ１１４の一方から、２つの保持素子２０４を通って、もう一方のスライダ１１４まで延びている。保持素子２０４は、接地線２０２と信号／接地輸送素子１０６、１１０のシールドとの間をゆるくつないで、電気的接触を行うが、接地線２０２が保持素子２０４を自由に通過できるようにもする。本教示による態様の１つでは、接地線２０２によって、一方のプローブ先端１０４のシールドからもう一方のプローブ先端１０４のシールドまでの電気的接地が施される。通常の当該技術者には明らかなように、プローブ先端１０４と接地機構２０２、２０４との近接によって、信号・接地ループ間距離が短縮され、その結果、寄生インピーダンスが低減し、信号／接地輸送素子１０６、１１０による高帯域幅伝送が可能になる。本教示によるある具体的実施形態の場合、信号／接地輸送素子１０６、１１０は、互いに一定の距離をあけて配置されている。すなわち、プローブ先端１０４間の間隔は、約０．７６２ミリメートル（０．０３０インチ）であり、ある具体的実施形態の場合、０．５０８〜１．０１６ミリメートル（２０〜４０ミル）の範囲にわたる可能性がある。スライダ１１４は、それぞれの信号／接地輸送素子に沿って可変配置することが可能である。スライダ１１４が信号／接地輸送素子１０６、１１０に沿ったどの位置にあるかに応じて、接地線２０２の、２つの保持素子２０４間に延びる部分によって、保持素子２０４間の間隔が短くなるか、あるいは、長くなる。２つの保持素子２０４間に延びる部分が短くなると、プローブ先端１０４、１０８が引き寄せられ、その結果、プローブ先端１０４とプローブ先端１０８との間の間隔が狭くなるが、２つの保持素子と接触する接地線２０２の部分はまっすぐのままであり、その間隔にわたる接地ループ長は最短になる。先端間の間隔は、先端が接触するぐらいに、不合理なほど極端に短い場合もあれば、２．５４ミリメートル（１００ミル）もの長さになる場合もある。通常の当該技術者には明らかなように、間隔の範囲は、プローブ・ヘッド及びその部品の特定のサイズ及び設計によって決まる。２つの保持素子２０４間に延びる部分が長くなると、プローブ先端１０４、１０８をもとの間隔に近づけるか、戻すことが可能になり、同時に、接地線２０２はまっすぐのままに保たれる。従って、接地線２０２に取り付けられたスライダ１１４は、プローブ先端１０４、１０８に近接した信号／接地輸送素子１０６、１１０の部分のシールドを接地させ、さらに、シールド間の接地ループ長を最短にして、プローブ先端１０４とプローブ先端１０８との間を定常間隔にする働きもする。 With particular reference to FIG. 2 of the drawings showing a more detailed view of the probe tip of the probe head, a holding element 204 is disposed proximate to each probe tip 104 and the signal / ground transport elements 106, 110. Make electrical contact with each shield. In certain specific embodiments, the retention element 204 is in the form of a retention loop, but can also include a retention hook or an open loop. The ground line 202 extends from one slider 114 through the two holding elements 204 to the other slider 114. The holding element 204 is loosely connected between the ground wire 202 and the shield of the signal / ground transport elements 106, 110 to make electrical contact, but also allows the ground wire 202 to pass freely through the holding element 204. . In one aspect according to the present teachings, a ground wire 202 provides electrical grounding from the shield of one probe tip 104 to the shield of the other probe tip 104. As will be apparent to those of ordinary skill in the art, the proximity of the probe tip 104 and the grounding mechanisms 202, 204 reduces the distance between the signal and ground loops, resulting in reduced parasitic impedances and signal / ground transport elements. High bandwidth transmission by 106 and 110 becomes possible. In one specific embodiment according to the present teachings, the signal / ground transport elements 106, 110 are arranged at a certain distance from each other. That is, the spacing between the probe tips 104 is approximately 0.762 millimeters (0.030 inches), and in certain embodiments may range from 0.508 to 1.016 millimeters (20 to 40 mils). There is sex. The slider 114 can be variably disposed along each signal / ground transport element. Depending on where the slider 114 is along the signal / ground transport elements 106, 110, the portion of the ground wire 202 that extends between the two holding elements 204 reduces the spacing between the holding elements 204, Or it becomes longer. When the portion extending between the two holding elements 204 is shortened, the probe tips 104 and 108 are attracted, and as a result, the distance between the probe tip 104 and the probe tip 108 is narrowed, but the ground contact with the two holding elements 204 The portion of line 202 remains straight and the ground loop length over that interval is the shortest. The spacing between the tips can be unreasonably short enough to contact the tips or as long as 2.54 millimeters (100 mils). As will be apparent to those of ordinary skill in the art, the range of spacing depends on the specific size and design of the probe head and its components. As the portion extending between the two holding elements 204 becomes longer, the probe tips 104, 108 can be brought back or returned to the original spacing, while the ground wire 202 is kept straight. Accordingly, the slider 114 attached to the ground wire 202 grounds the shield of the portion of the signal / ground transport element 106, 110 close to the probe tip 104, 108, and further minimizes the ground loop length between the shields. It also serves to maintain a constant spacing between the probe tip 104 and the probe tip 108.

接地線２０２は、スライダ１１４が、信号／接地輸送素子１０６、１１０上を移動すると、プローブ先端１０４、１０８の保持素子２０４を通って滑るように移動して、中性点（中間点、ニュートラル位置）を形成することができるように、可撓性および導電性を有し、かつ、強靭であることが望ましい。図面のうち図８を特に参照すると、接地線２０２の両端はそれぞれのバネ８００に固定することが可能である。接地線２０２のそれぞれの端部を各バネ８００に接続する方法は、用いられる材料に応じて、既知のまたは今後知ることになる任意の保持方法とすることが可能である。ある具体的実施形態では、各接地線２０２の端部がバネ８００に結合される。他の方法には、ハンダ付け、圧着、または、他の機械的接続手段が含まれる。各バネ８００は、それぞれの信号／接地輸送素子１０６、１１０と関連スライダ１１４との間に配置されている。各バネは、さらに、そのそれぞれのスライダ１１４に取り付けられている。バネ８００及びスライダ１１４は、プローブ・ヘッド１００に関する少なくとも２つの利用モデルに対応する。第１の利用モデルの場合、複数テスト・ポイントに関するプローブ間隔は、ほぼ一定である。従って、第１の利用モデルの場合、ユーザは、プローブ先端間の間隔すなわち「スパン」を設定し、一定のスパンで、テスト・ポイントからテスト・ポイントへと移動させる。第２の利用モデルの場合、複数テスト・ポイントに関するプローブ間隔は、可変である。第２の利用モデルの場合、ユーザは、プローブ先端の一方を配置し、もう一方のプローブ先端を適切なポイントまで移動させる。ユーザが関心のあるテスト・ポイント間を移動させると、バネ８００が、テスト・ポイントの探査のため、接地線２０２の過剰なたるみをとるか、または、接地線２０２をさらに長くし、次に、プローブ・ヘッド１００が探査テスト・ポイントから取り除かれると、中性点に戻ることができるようにする。ある具体的実施形態の場合、接地線２０２は、直径が０．１２７ミリメートル（０．００５インチ）であり、曲げ半径は０．１２７ミリメートル（０．００５インチ）である。本用途の場合、導電性で、十分に強く、可撓性を有する材料は、Ａｒａｃｏｎ（登録商標）の名称でデュポン社から販売されている導電性アラミド糸である。接地線２０２の代替材料には、導電性Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）がある。接地線２０２は、円形、矩形、または、他の形状の断面を備えることが可能である。 As the slider 114 moves over the signal / ground transport elements 106, 110, the ground line 202 moves slid through the holding element 204 of the probe tips 104, 108 to a neutral point (middle point, neutral position). It is desirable to be flexible and conductive and to be strong. With particular reference to FIG. 8 of the drawings, both ends of the ground wire 202 can be secured to respective springs 800. The method of connecting each end of the ground wire 202 to each spring 800 can be any known or later known holding method depending on the material used. In one specific embodiment, the end of each ground wire 202 is coupled to a spring 800. Other methods include soldering, crimping, or other mechanical connection means. Each spring 800 is disposed between a respective signal / ground transport element 106, 110 and an associated slider 114. Each spring is further attached to its respective slider 114. Spring 800 and slider 114 correspond to at least two usage models for probe head 100. For the first usage model, the probe interval for multiple test points is approximately constant. Thus, for the first usage model, the user sets the spacing between probe tips, or “spans”, and moves from test point to test point in a fixed span. For the second usage model, the probe interval for multiple test points is variable. In the case of the second usage model, the user places one of the probe tips and moves the other probe tip to an appropriate point. As the user moves between the test points of interest, the spring 800 either takes excessive slack in the ground wire 202 or makes the ground wire 202 longer to explore the test point, and then When the probe head 100 is removed from the probe test point, it allows it to return to the neutral point. In one specific embodiment, the ground wire 202 has a diameter of 0.127 millimeters (0.005 inches) and a bend radius of 0.127 millimeters (0.005 inches). For this application, a conductive, sufficiently strong and flexible material is a conductive aramid yarn sold by DuPont under the name Aracon®. An alternative material for the ground wire 202 is conductive Kevlar®. The ground line 202 can have a circular, rectangular, or other shaped cross section.

本明細書では、例証を目的として、本発明によるいくつかの実施形態が解説されている。通常の当該技術者であれば、具体的な説明がなくても、本教示に助けられて、特に言及されなかった他の実施形態が思い浮かぶであろうし、それらは、付属の特許請求の範囲内に含まれるものとみなされる。従って、本明細書における実施形態及び説明は、例証を意図したものであり、本教示の範囲は、付属の請求項による制限しか受けない。念のため、本発明の実施態様をまとめて以下に記す。 Herein, for purposes of illustration, several embodiments according to the present invention are described. Those of ordinary skill in the art, with no specific explanation, will be able to come up with other embodiments not specifically mentioned, with the aid of the present teachings, which will be described in the appended claims. Is considered to be contained within. Accordingly, the embodiments and descriptions herein are intended to be illustrative and the scope of the present teachings is limited only by the appended claims. As a precaution, the embodiments of the present invention are summarized below.

（実施態様１）
探査した信号を受信装置に与えるようになっている、プローブ先端（１０４）および信号／接地輸送素子（１０６）を具備するプローブ・ヘッド（１００）を備え、
前記信号／接地輸送素子（１０６）が、固有のバネ特性を示すように構成されていることを特徴とする、プローブ装置。 (Embodiment 1)
A probe head (100) comprising a probe tip (104) and a signal / ground transport element (106) adapted to provide the probed signal to a receiving device;
Probe device, characterized in that the signal / ground transport element (106) is configured to exhibit unique spring characteristics.

（実施態様２）
前記プローブ先端（１０４）および前記信号／接地輸送素子（１０６）が、それぞれ、第１のプローブ先端および第１の信号／接地輸送素子であり、
前記プローブ・ヘッドが、さらに、第２のプローブ先端（１０８）および第２の信号／接地輸送素子（１１０）を備え、
前記第２の信号／接地輸送素子（１１０）が、固有のバネ特性を示すように構成されていることを特徴とする実施態様１に記載のプローブ装置。 (Embodiment 2)
The probe tip (104) and the signal / ground transport element (106) are a first probe tip and a first signal / ground transport element, respectively;
The probe head further comprises a second probe tip (108) and a second signal / ground transport element (110);
2. The probe apparatus according to embodiment 1, wherein the second signal / ground transport element (110) is configured to exhibit inherent spring characteristics.

（実施態様３）
前記第１および前記第２の信号／接地輸送素子が、実質的に同じ構造を備えていることを特徴とする実施態様２に記載のプローブ装置。 (Embodiment 3)
The probe apparatus according to embodiment 2, wherein the first and second signal / ground transport elements have substantially the same structure.

（実施態様４）
前記信号／接地輸送素子が、ループとして構成される部分を有する同軸ケーブルを具備することを特徴とする実施態様１または実施態様２または実施態様３に記載のプローブ装置。 (Embodiment 4)
4. The probe device according to embodiment 1, embodiment 2, or embodiment 3, wherein the signal / ground transport element comprises a coaxial cable having a portion configured as a loop.

（実施態様５）
前記ループが、平面状であることを特徴とする実施態様４に記載のプローブ装置。 (Embodiment 5)
The probe device according to embodiment 4, wherein the loop is planar.

（実施態様６）
前記ループの半径が、前記同軸ケーブルの曲げ半径限界以上であることを特徴とする実施態様４または実施態様５に記載のプローブ装置。 (Embodiment 6)
6. The probe device according to embodiment 4 or 5, wherein a radius of the loop is equal to or greater than a bending radius limit of the coaxial cable.

（実施態様７）
前記信号／接地輸送素子が、つる巻線として構成された同軸ケーブルを具備することを特徴とする実施態様１または実施態様２または実施態様３に記載のプローブ装置。 (Embodiment 7)
4. The probe apparatus according to embodiment 1, embodiment 2 or embodiment 3, wherein the signal / ground transport element comprises a coaxial cable configured as a vine winding.

（実施態様８）
前記つる巻線の半径が、前記同軸ケーブルの曲げ半径限界以上であることを特徴とする実施態様７に記載のプローブ装置。 (Embodiment 8)
8. The probe device according to embodiment 7, wherein a radius of the helical winding is equal to or greater than a bending radius limit of the coaxial cable.

（実施態様９）
前記信号／接地輸送素子が、曲線部分を備えるように構成された同軸ケーブルを具備することを特徴とする実施態様１または実施態様２または実施態様３に記載のプローブ装置。 (Embodiment 9)
4. The probe device according to embodiment 1, 2 or 3, wherein the signal / ground transport element comprises a coaxial cable configured to have a curved portion.

（実施態様１０）
さらに、前記第１および前記第２の信号／接地輸送素子の接地側を相互接続する接地機構を備えることを特徴とする実施態様２に記載のプローブ装置。 (Embodiment 10)
The probe apparatus according to embodiment 2, further comprising a grounding mechanism that interconnects ground sides of the first and second signal / ground transport elements.

（実施態様１１）
前記接地機構が、前記第１のプローブ先端（１０４）と前記第２のプローブ先端（１０８）との間の距離を調整するため、前記第１および前記第２の信号／接地輸送素子（１０６，１１０）上に配置されたスライダ（１１４）に接続された接地線（２０２）を具備することを特徴とする実施態様１０に記載のプローブ装置。 (Embodiment 11)
In order for the grounding mechanism to adjust the distance between the first probe tip (104) and the second probe tip (108), the first and second signal / ground transport elements (106, 110. The probe apparatus of embodiment 10, further comprising a ground wire (202) connected to a slider (114) disposed on the top.

（実施態様１２）
前記接地機構が、さらに、前記接地線と前記スライダとを相互接続するバネ（８００）を具備することを特徴とする実施態様１１に記載のプローブ装置。 (Embodiment 12)
The probe apparatus according to embodiment 11, wherein the grounding mechanism further comprises a spring (800) interconnecting the grounding wire and the slider.

（実施態様１３）
前記接地機構が、各前記プローブ先端において各前記信号／接地輸送素子の接地側に電気的に接続された個々の保持素子（２０４）と、前記保持素子（２０４）を通過する前記接地線（２０２）とを具備し、
前記保持素子が、前記接地線を捕らえて前記接地線と電気的接触を行うことを特徴とする実施態様１０に記載のプローブ装置。 (Embodiment 13)
The grounding mechanism includes an individual holding element (204) electrically connected to the ground side of each signal / ground transport element at each probe tip, and the ground line (202) passing through the holding element (204). )
The probe device according to claim 10, wherein the holding element captures the ground wire and makes electrical contact with the ground wire.

本教示による差動プローブ・ヘッドの実施形態の１つに関する斜視図である。1 is a perspective view of one embodiment of a differential probe head according to the present teachings. FIG. 図面のうち図１に示す差動プローブ・ヘッドのプローブ先端の実施形態の１つに関する拡大斜視図である。2 is an enlarged perspective view of one embodiment of the probe tip of the differential probe head shown in FIG. 1 of the drawings. 本教示によるプローブ・ヘッドの部品の実施形態の１つに関する斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of one embodiment of a probe head component according to the present teachings. 本教示によるプローブ・ヘッドの実施形態の１つの正面図である。1 is a front view of one embodiment of a probe head according to the present teachings. FIG. 図３に示すプローブ・ヘッドの部品の実施形態の１つに関する側面図である。FIG. 4 is a side view of one embodiment of the probe head component shown in FIG. 3. 本教示によるプローブ・ヘッドの代替実施形態の１つに関する正面図である。FIG. 6 is a front view of one alternative embodiment of a probe head according to the present teachings. 本教示によるプローブ・ヘッドの代替実施形態の１つに関する正面図である。FIG. 6 is a front view of one alternative embodiment of a probe head according to the present teachings. 本教示による実施形態の１つに用いられるスライダの細部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing details of a slider used in one embodiment according to the present teachings.

Explanation of symbols

１００プローブ・ヘッド
１０４第１のプローブ先端
１０６第１の信号／接地輸送素子
１０８第２のプローブ先端
１１０第２の信号／接地輸送素子
１１４スライダ
２０２接地線
２０４保持素子
８００バネ
100 Probe Head 104 First Probe Tip 106 First Signal / Ground Transport Element 108 Second Probe Tip 110 Second Signal / Ground Transport Element 114 Slider 202 Ground Line 204 Holding Element 800 Spring

Claims

A probe head comprising a probe tip and a signal / ground transport element adapted to provide the probed signal to a receiver;
A probe apparatus, wherein the signal / ground transport element is configured to exhibit a unique spring characteristic.

The probe tip and the signal / ground transport element are a first probe tip and a first signal / ground transport element, respectively;
The probe head further comprises a second probe tip and a second signal / ground transport element;
The probe apparatus according to claim 1, wherein the second signal / ground transport element is configured to exhibit inherent spring characteristics.

3. The probe apparatus according to claim 2, wherein the first and second signal / ground transport elements have substantially the same structure.

The probe apparatus according to claim 1, wherein the signal / ground transport element includes a coaxial cable having a portion configured as a loop.

The probe device according to claim 4, wherein the loop has a planar shape.

The probe device according to claim 4 or 5, wherein a radius of the loop is not less than a bending radius limit of the coaxial cable.

4. A probe device according to claim 1, 2 or 3, wherein the signal / ground transport element comprises a coaxial cable configured as a vine winding.

The probe apparatus according to claim 7, wherein a radius of the helical winding is equal to or greater than a bending radius limit of the coaxial cable.

4. A probe apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the signal / ground transport element comprises a coaxial cable configured to have a curved portion.

The probe apparatus according to claim 2, further comprising a grounding mechanism that interconnects ground sides of the first and second signal / ground transport elements.

The grounding mechanism is connected to sliders disposed on the first and second signal / ground transport elements to adjust the distance between the first probe tip and the second probe tip. The probe apparatus according to claim 10, further comprising a grounding wire.

The probe apparatus according to claim 11, wherein the grounding mechanism further includes a spring that interconnects the grounding wire and the slider.

The grounding mechanism comprises individual holding elements electrically connected to the ground side of each signal / ground transport element at each probe tip, and the ground wire passing through the holding element;
The probe device according to claim 10, wherein the holding element captures the ground wire and makes electrical contact with the ground wire.