JP2014228284A - 同軸プローブ保持機構および電気特性検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端子のピッチや端子の高さが異なるプリント配線板に対して、電気特性を測定可能な電気特性検査装置を構成する。
【解決手段】固定面２ａを有する保持台２と、固定面２ａ上に固定され同軸プローブ３１を保持するプローブ保持部３と、固定面２ａ上に固定され、同軸プローブ３２を保持するプローブ保持部４と、同軸プローブ３１の外周のグランド導体３１ａと、同軸プローブ３２の外周のグランド導体３２ａとを電気的に接続するグランド接続部材５とを備え、プローブ保持部３は、同軸プローブ３１の先端に露出した信号線３１ｂを、プリント配線板５０に設けられた一対の配線５２，５３の端子５２ａ，５３ａが並ぶ端子ピッチ方向に移動可能に構成され、プローブ保持部４は、同軸プローブ３２の先端に露出した信号線３２ｂを、プリント配線板５０の厚さ方向の成分を有する方向に移動可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、同軸プローブ保持機構および電気特性検査装置に関する。より詳しくは、本発明は、プリント配線板の電気特性を検査するための一対の同軸プローブを保持する同軸プローブ保持機構、および該同軸プローブ保持機構により保持された一対の同軸プローブを用いてプリント配線板の電気特性を検査する電気特性検査装置に関する。

近年の小型かつ高機能な電子機器に用いられるプリント配線板おいては、伝送速度およびノイズ耐性の向上等の観点から、差動伝送線路を用いてデジタル信号を伝送する。このため、プリント配線板に対して、差動伝送線路の特性インピーダンス（以下、単に「差動インピーダンス」ともいう。）を検査することが求められている。例えば、伝送速度が向上した新規格ＵＳＢ３．０では、差動インピーダンスの値（９０Ω）が定められている。

差動インピーダンスの測定は、時間領域反射（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）測定装置などに接続された一対のプローブを差動伝送線路に接触させて行う。

特許文献１には、差動インピーダンスの測定に用いる差動プローブとして、基板上に一定の間隔に設けられた信号線とグランド線とを備える差動プローブが記載されている。

また、特許文献２には、２つの同軸プローブを備え、それぞれの外部シールド導体を互いに電気的に接続するグランドクリップを設けた差動プローブが記載されている。

特開２０１１−１９６８２１号公報 特開２００６−３２９９９３号公報

特許文献１に記載された差動プローブの端子のピッチは固定であるため、端子のピッチが異なるプリント配線板ごとに差動プローブを用意する必要がある。一般にこのような差動プローブは高価であることから、用意する差動プローブの種類が増加することは、プリント配線板の検査コストの増加につながる。

この点、特許文献２に記載された差動プローブでは、端子のピッチを変更できるため、端子のピッチが異なるプリント配線板ごとにプローブを用意する必要はない。

しかしながら、近年の電子機器では軽量・薄型化のためにフレキシブルプリント配線板を用いる場合が増加している。そのような場合、プリント配線板の撓み等によって、差動伝送線路の端子の高さが互いに異なることがある。多層プリント配線板の場合には、端子の直下に内層の配線が存在するか否かによっても、端子の高さは変化する。このように差動伝送線路の端子の高さが互いに異なる結果、２つのプローブを同時に一対の端子にそれぞれ接触させることができないおそれがある。

また、特許文献２の差動プローブでは、同軸プローブが破損した場合に、破損した同軸プローブのみを交換することは容易ではない。そのため、破損した同軸プローブの交換作業によってプリント配線板の検査コストが増加するおそれがある。

本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、端子のピッチや端子の高さが異なるプリント配線板に対して、電気特性を測定可能な電気特性検査装置を構成できる同軸プローブ保持機構、および電気特性検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による同軸プローブ保持機構は、
プリント配線板の電気特性を検査するための一対の同軸プローブを保持する同軸プローブ保持機構であって、
固定面を有する保持台と、
前記保持台の前記固定面上に固定され、第１の同軸プローブを保持する第１のプローブ保持部と、
前記保持台の前記固定面上に固定され、第２の同軸プローブを保持する第２のプローブ保持部と、
前記第１の同軸プローブの外周の第１のグランド導体と、前記第２の同軸プローブの外周の第２のグランド導体とを電気的に接続するグランド接続部材と、
を備え、
前記第１のプローブ保持部は、前記第１の同軸プローブの先端に露出した第１の信号線を、前記プリント配線板に設けられた一対の配線の端子が並ぶ端子ピッチ方向に移動可能に構成され、
前記第２のプローブ保持部は、前記第２の同軸プローブの先端に露出した第２の信号線を、前記プリント配線板の厚さ方向の成分を有する方向に移動可能に構成されている、
ことを特徴とする。

本発明に係る同軸プローブ保持機構では、第１のプローブ保持部は、第１の同軸プローブの先端に露出した第１の信号線を、プリント配線板に設けられた一対の配線の端子が並ぶ端子ピッチ方向に移動可能に構成されるとともに、第２のプローブ保持部は、第２の同軸プローブの先端に露出した第２の信号線を、プリント配線板の厚さ方向の成分を有する方向に移動可能に構成されている。

これにより、端子のピッチが異なるプリント配線板であっても、第１の同軸プローブの第１の信号線を端子ピッチ方向に移動させることにより、第１および第２の信号線を一対の配線の端子にそれぞれ接触させることができる。

また、一対の配線の端子の高さが異なるプリント配線板の場合であっても、第２の同軸プローブの第２の信号線をプリント配線板の厚さ方向の成分を有する方向に移動させることにより、第１および第２の信号線を一対の配線の端子にそれぞれ接触させることができる。

よって、本発明によれば、端子のピッチや端子の高さが異なるプリント配線板に対して、その電気特性を測定可能な電気特性検査装置を構成することができる。

本発明の一実施形態に係る同軸プローブ保持機構の上面図である。 本発明の一実施形態に係る同軸プローブ保持機構の側面図である。 図１のＡ部の拡大上面図である。 図１のＡ部の拡大正面図である。 端子ピッチ方向に同軸プローブを移動させたときの、図１のＡ部の拡大正面図である。 保持台の固定面に対して垂直な方向に同軸プローブを移動させたときの、図１のＡ部の拡大正面図である。 本発明に係る同軸プローブ保持機構を用いた電気特性検査装置の概略的な構成図である。 （ａ）は同軸プローブとグランド接続部材との位置関係を示す平面図であり、（ｂ）はＴＤＲ測定装置により測定された反射波の波形を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。

（プローブ保持機構）
本発明の一実施形態に係る同軸プローブ保持機構１について、図１〜図４を参照して説明する。

図１は、同軸プローブ保持機構１およびステージ１７上に固定されたプリント配線板５０の上面図である。なお、図１では、顕微鏡１６は省略している。図２は、同軸プローブ保持機構１およびプリント配線板５０の側面図である。図３は、図１のＡ部を拡大した同軸プローブ保持機構１の上面図である。図４は、図１のＡ部を拡大した同軸プローブ保持機構１の正面図である。

同軸プローブ保持機構１は、プリント配線板５０の電気特性を検査するための一対の同軸プローブ３１，３２を保持する同軸プローブ保持機構である。

この同軸プローブ保持機構１は、図１および図２に示すように、保持台２と、プローブ保持部３と、プローブ保持部４と、グランド接続部材５と、保持台移動機構１３と、固定部材１４と、ステージ１５と、顕微鏡１６とを備えている。

同軸プローブ３１，３２は、図３に示すように、信号線３１ｂ，３２ｂの周囲に誘電体を介してグランド導体（シールド導体）３１ａ，３２ａが設けられている。同軸プローブ３１，３２の先端には、信号線３１ｂ，３２ｂが露出している。

同軸プローブ３１，３２は、図３に示すように、八の字を形成するようにプローブ保持部３，４によりそれぞれ保持され、差動プローブを構成する。

なお、好ましくは、同軸プローブ３１，３２は、図３に示すように、グランド導体３１ａ，３２ａの端部が導電板７，１０の端部と平面視して重なるように保持される。

同軸プローブ３１，３２の末端は、図１に示すように、接続コネクタ３３を介してケーブル３４，３５に接続される。ケーブル３４，３５は、ＴＤＲ測定装置等の測定装置に接続されるケーブルである。

プリント配線板５０は、検査対象となるプリント配線板であり、図１に示すように、ステージ１７上に真空吸着等により固定され、水平面内に配置されている。

このプリント配線板５０は、例えば、ポリイミド等の可撓性材料からなる基板５１を有するフレキシブルプリント配線板である。

プリント配線板５０の基板５１上には、図１に示すように、一対の配線５２，５３が設けられている。この一対の配線５２，５３は、幅や長さ等の寸法が同じであり、差動伝送線路を構成する。また、一対の配線５２，５３の端部には、端子５２ａ，５３ａが設けられている。端子５２ａ，５３ａ間のピッチは、例えば０．３５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の狭ピッチである。なお、配線５２，５３には、必ずしも端子５２ａ，５３ａが設けられていなくてもよい。

以下、同軸プローブ保持機構１の各構成要素について詳しく説明する。

保持台２は、図２に示すように、固定面２ａを有しており、マグネット式着脱用ベース等を介してステージ１５上に設置されている。この固定面２ａ上にプローブ保持部３，４が固定される。固定面２ａは、図２に示すように、水平面に対して所定の角度で交わる斜面である。この角度は、信号線３１ｂ，３２ｂと端子５２ａ，５３ａとの接触性、および顕微鏡１６による上方からの観察の容易性の観点から、好ましくは３０°〜６０°（より好ましくは約４５°）である。

図１に示すように、同軸プローブ３１，３２は、固定部材１４により固定面２ａ上に保持されている。この固定部材１４には、同軸プローブ３１，３２の径に応じた幅の溝が設けられている。固定部材１４は、同軸プローブ３１，３２を溝に収容した状態で固定面２ａ上に固定されている。

なお、保持台２は、剛性の高い材料（例えば、アルミニウム等の金属）からなることが好ましい。これにより、同軸プローブ３１，３２の先端をプリント配線板５０の端子５２ａ，５３ａに接触させた後、その位置を保つことができる。

また、保持台２が導電性の材料からなる場合、同軸プローブ３１，３２の外周のグランド導体３１ａ，３２ａが保持台２に電気的に接続されることを防止するため、保持台２の固定面２ａは絶縁フィルム（図示せず）により被覆される。

また、図１および図２に示すように、プローブ保持機構１は、保持台移動機構１３を備えてもよい。この保持台移動機構１３は、保持台２をＸ方向に可動させるためのリニアボールガイド１３ａと、保持台２をＹ方向に可動させるためのリニアボールガイド１３ｂと、保持台２をＺ方向に可動させるためのリニアボールガイド１３ｃとを有している。

これにより、保持台移動機構１３は、端子ピッチ方向（Ｘ方向）、水平面内にあり端子ピッチ方向に直交する方向（Ｙ方向）および水平面に直交する方向（Ｚ方向）に、保持台２を移動させることができる。

なお、保持台移動機構１３は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のうち少なくともいずれかの方向に保持台２を移動可能に構成されるようにしてもよい。

プローブ保持部３は、図１および図２に示すように、保持台２の固定面２ａ上に固定され、同軸プローブ３１を保持する。

このプローブ保持部３は、同軸プローブ３１の先端に露出した信号線３１ｂを、一対の配線５２，５３の端子５２ａ，５３ａが並ぶ端子ピッチ方向（図３中水平方向）に移動可能に構成されている。

プローブ保持部４は、図１および図２に示すように、保持台２の固定面２ａ上に固定され、同軸プローブ３２を保持する。

このプローブ保持部４は、同軸プローブ３２の先端に露出した信号線３２ｂを、プリント配線板５０の厚さ方向の成分を有する方向に移動可能に構成されている。

グランド接続部材５は、図３および図４に示すように、同軸プローブ３１の外周のグランド導体３１ａと、同軸プローブ３２の外周のグランド導体３２ａとを電気的に接続する。

顕微鏡１６は、図２に示すように、同軸プローブ保持機構１の上方に設けられている。この顕微鏡１６は、一対の配線５２，５３の端子５２ａ，５３ａと、同軸プローブ３１，３２の信号線３１ｂ，３２ｂとの接触領域を拡大して観察するための顕微鏡である。

次に、図３および図４を参照して、プローブ保持部３，４の構成について詳しく説明する。

プローブ保持部３は、絶縁スペーサ６と、導電板７と、ブロック８と、固定ブロック１８と、固定ネジ１９と、可動ネジ２０と、バネ２２とを有している。

絶縁スペーサ６は、導電板７と保持台２が電気的に接続されることを防ぐためのスペーサである。この絶縁スペーサ６は、絶縁性の材料（樹脂等）からなり、保持台２の固定面２ａ上に、ネジ止め等により固定されている。

導電板７は、導電性の材料（アルミニウム等）からなり、固定ネジ１９によって絶縁スペーサ６上に固定されている。固定ネジ１９は、ブロック８に形成された貫通孔（スライド孔８ｂ）および導電板７に形成された貫通孔に挿通され、絶縁スペーサ６に形成されたネジ穴に螺合している。固定ネジ１９を締めた状態において、導電板７は絶縁スペーサ６とブロック８で挟み込まれて固定され、同軸プローブ３１のグランド導体３１ａは導電板７に接触する。

また、導電板７は、図４に示すように、絶縁スペーサ６の右端から突出しており、この突出した部分にグランド接続部材５が接続されている。

固定ブロック１８は、保持台２の固定面２ａに、ネジ止め等によって固定されている。また、固定ブロック１８には、バネ収納穴１８ａが設けられている。

ブロック８は、導電板７上を端子ピッチ方向に摺動（スライド）可能に配置されている。

ブロック８は、バネ２２および可動ネジ２０を介して、固定ブロック１８に接続されている。バネ２２は、一方がブロック８に形成されたバネ収納穴８ｃに収納され、他方が固定ブロック１８のバネ収納穴１８ａに収納されている。

また、図４に示すように、ブロック８の、導電板７との接触面には、ガイド溝８ａが設けられている。このガイド溝８ａは、導電板７とともに、同軸プローブ３１を保持する保持空間を画成する。換言すれば、導電板７がブロック８のガイド溝８ａを覆うことで、保持空間は形成される。

固定ネジ１９が締められ、同軸プローブ３１がガイド溝８ａに収納された状態において、導電板７はグランド導体３１ａに接触する。即ち、導電板７とグランド導体３１ａとは電気的に接続される。

ブロック８をスライドさせるには、固定ネジ１９を緩めた後、可動ネジ２０を回す。可動ネジ２０を緩めると、バネ２２の復元力により、ブロック８は図３中左側に摺動する。その結果、ガイド溝８ａに収納された同軸プローブ３１の信号線３１ｂは、信号線３２ｂから離間する方向に移動する。

一方、可動ネジ２０を締めると、ブロック８は図３中右側に摺動する。その結果、信号線３１ｂは信号線３２ｂに接近する方向に移動する。

図５は、端子ピッチ方向に同軸プローブ３１を移動させたときの、図１のＡ部の拡大正面図である。図５に示すように、ガイド溝８ａに収納された同軸プローブ３１は、ブロック８のスライドに合わせて端子ピッチ方向に移動する。

上記のようにして同軸プローブ３１の信号線３１ｂを所望の位置に移動させた後、固定ネジ１９を締めて信号線３１ｂの位置を固定する。

次に、プローブ保持部４の詳細構成について説明する。

プローブ保持部４は、絶縁スペーサ９と、導電板１０と、ブロック１１と、可動ネジ２１と、バネ２３とを有している。

絶縁スペーサ９は、導電板１０と保持台２が電気的に接続されることを防ぐためのスペーサである。この絶縁スペーサ９は、絶縁性の材料（樹脂等）からなり、保持台２の固定面２ａ上に、ネジ止め等により固定されている。絶縁スペーサ９は、図４に示すように、絶縁スペーサ６に隣接して設けられる。

また、図３に示すように、絶縁スペーサ９の上面には柱部９ａが凸設されている。この柱部９ａは、導電板１０に形成された貫通孔に挿通され、ブロック１１と係合している。

導電板１０は、導電性の材料（アルミニウム等）からなり、絶縁スペーサ９上に配置される。

また、導電板１０は、図４に示すように、絶縁スペーサ９の左端から突出している。このように、導電板７および導電板１０はそれぞれ、絶縁スペーサ６および絶縁スペーサ９の端部から互いに向かい合うように突出している。

図４に示すように、導電板１０の突出した部分に、グランド接続部材５が接続されている。

ブロック１１は、固定ネジ２４により導電板１０上に固定されている。ブロック１１は、導電板１０と一体になって保持台２の固定面２ａに対して垂直な方向に移動可能に配置されている。

図４に示すように、ブロック１１の、導電板１０との接触面には、ガイド溝１１ａが設けられている。このガイド溝１１ａは、導電板１０とともに、同軸プローブ３２を保持する保持空間を画成する。換言すれば、導電板１０がブロック１１のガイド溝１１ａを覆うことで、保持空間は形成される。

また、ガイド溝１１ａは、ガイド溝８ａとともに八の字を形成するように設けられる。その他、ガイド溝１１ａは、ガイド溝８ａと略平行になるように設けられてもよい。

同軸プローブ３１がガイド溝１１ａに収納された状態において、導電板１０はグランド導体３２ａに接触する。即ち、導電板１０とグランド導体３２ａとは電気的に接続される。

バネ２３は、導電板１０に設けられた貫通孔および該貫通孔に連通するバネ収納穴１１ｂ内に、柱部９ａがバネ２３内に挿通された状態で収納されている。

導電板１０およびブロック１１を移動させるには、可動ネジ２１を回す。即ち、可動ネジ２１を緩めると、バネ２３の復元力により、導電板１０およびブロック１１は図３中上側に移動する。その結果、ガイド溝１１ａに収納された同軸プローブ３２の信号線３２ｂは、固定面２ａから離間する方向に移動する。

一方、可動ネジ２１を締めると、導電板１０およびブロック１１は図３中下側に移動する。その結果、信号線３２ｂは固定面２ａに接近する方向に移動する。

図６は、固定面２ａに対して垂直な方向に同軸プローブ３２を移動させたときの、図１のＡ部の拡大正面図である。図６に示すように、ガイド溝１１ａに収納された同軸プローブ３２は、導電板１０およびブロック１１の移動に合わせて固定面２ａに対して垂直な方向に移動する。

次に、グランド接続部材５の詳細構成について説明する。

グランド接続部材５は、弾性部材（板バネ等）からなる。そして、図４に示すように、弾性部材の一端は、導電板７が絶縁スペーサ６の端部から突出した部分に導電性接合材（はんだ等）１２により固定されている。また、弾性部材の他端は、金属板１０が絶縁スペーサ９の端部から突出した部分を押圧する。これにより、導電板１０およびブロック１１が固定面２ａに対して垂直な方向に移動した場合にも、導電板７と導電板１０との電気的接続を維持することができる。

なお、グランド接続部材５の他端は、図４に示すように、接触抵抗を低減するため、導電板１０と平面で接触することが好ましい。

また、グランド接続部材５は、接触抵抗の低減および防錆の観点から、銅などからなる金属板の表面に金めっきを施したものが好ましい。

なお、グランド接続部材５は、図３に示すように、信号線３１ｂ，３２ｂが保持台２から突出する、保持台２の端部付近に設けられていることが好ましい。例えば、グランド接続部材５は、同軸プローブ３１，３２のグランド導体３１ａ，３２ａの端部から１ｍｍ以内の位置に設けられることが好ましい。

このように同軸プローブ３１，３２のグランド導体３１ａ，３２ａ同士を電気的に接続するグランド接続部材５の位置を、同軸プローブ３１，３２とプリント配線板５０との接触位置に近づけることにより、ＴＤＲ測定で得られる波形のスパイク（図８を参照して後ほど説明）を小さくすることができる。その結果、プリント配線板５０の特性インピーダンス（一対の配線５２，５３の差動インピーダンス）の値を正確かつ容易に読取ることができる。

以上説明した本実施形態に係るプローブ保持機構によれば、一対の同軸プローブ３１，３２のグランド導体３１ａ，３２ａがグランド接続部材５により電気的に接続された状態で、同軸プローブ３１の信号線３１ｂは端子ピッチ方向に移動可能であり、同軸プローブ３２の信号線３２ｂは、保持台２の固定面２ａに対して垂直な方向に移動することができる。

よって、端子のピッチが異なるプリント配線板であっても、同軸プローブ３１の信号線３１ｂを端子ピッチ方向に移動させることにより、信号線３１ｂ，３２ｂを端子５２ａ，５３ａにそれぞれ接触させることができる。

また、プリント配線板５０の端子５２ａ，５３ａの高さが異なる場合であっても、同軸プローブ３２の信号線３２ｂをプリント配線板５０の厚さ方向の成分を有する方向に移動させることにより、端子５２ａ，５３ａの段差に追従して、信号線３１ｂ，３２ｂを端子５２ａ，５３ａにそれぞれ接触させることができる。

よって、本実施形態のプローブ保持機構によれば、端子のピッチや端子の高さが異なるプリント配線板に対して、その電気特性を測定可能な電気特性検査装置を構成することができる。

さらに、本実施形態の同軸プローブ保持機構によれば、比較的安価な同軸プローブ３１，３２を測定プローブとして使用できるとともに、同軸プローブが破損した場合に当該同軸プローブのみを容易に交換することができる。その結果、プリント配線板の検査コストを抑えることができる。

また、本実施形態の同軸プローブ保持機構では、顕微鏡１６を備えることにより、同軸プローブ３１，３２と端子５２ａ，５３ａとの接触領域を拡大観察することができる。このため、端子５２ａ，５３ａが微細な場合であっても、信号線３１ｂ，３２ｂを端子５２ａ，５３ａに容易に接触させることができる。その結果、端子が微細な場合であっても、プリント配線板の電気特性を測定することができる。

（電気特性検査装置）
次に、上述のプローブ保持機構１により保持された一対の同軸プローブ３１，３２を用いてプリント配線板５０の電気特性を検査する電気特性検査装置について説明する。

図７（ａ），（ｂ）はいずれも、本発明の一実施形態に係る電気特性検査装置の概略的な構成図を示している。図７（ａ）は、一対の配線５２，５３の差動インピーダンスをＴＤＲ測定装置により測定する電気特性検査装置を示している。図７（ｂ）は、一対の配線５２，５３のＳパラメータをネットワークアナライザにより測定する電気特性検査装置を示している。

図７（ａ）に示す電気特性検査装置では、同軸プローブ３１，３２は同軸プローブ保持機構１により保持され、同軸プローブ３１，３２の末端に接続されたケーブル３４，３５がＴＤＲ測定装置に接続されている。

この電気特性検査装置による特性インピーダンスの測定方法の一例は、以下の通りである。

まず、顕微鏡１６による観察を行いながら、保持台移動機構１３のリニアボールガイド１３ａ，１３ｂを回して保持台２のＸＹ面内の位置を調整し、同軸プローブ３１，３２の先端を端子５２ａ，５３ａに接近させる。

同軸プローブ３１，３２の先端と端子５２ａ，５３ａとを顕微鏡１６で観察できる状態になったら、可動ネジ２０を回して信号線３１ｂを端子ピッチ方向に移動させることにより、信号線３１ｂ，３２ｂのピッチを端子５２ａ，５３ａのピッチに合わせる。

次に、保持台移動機構１３のリニアボールガイド１３ｃを回して保持台２をＺ方向に移動させ、信号線３１ｂ，３２ｂを端子５２ａ，５３ａにそれぞれ接触させる。

もし、端子５２ａ，５３ａの高さが異なることにより信号線３１ｂ，３２ｂが端子５２ａ，５３ａに同時に接触できない場合は、可動ネジ２１を回して信号線３２ｂをプリント配線板５０の厚さ方向の成分を有する方向に移動させることにより、信号線３１ｂ，３２ｂの段差を端子５２ａ，５３ａの段差に合わせる。

上記のようにして、同軸プローブ３１の信号線３１ｂを端子５２ａに接触させ、かつ、同軸プローブ３２の信号線３２ｂを端子５３ａに接触させる。

次に、ＴＤＲ測定装置は、信号線３１ｂに第１のパルス信号を出力し、信号線３２ｂに第１のパルス信号と逆相の第２のパルス信号を出力する。そして、ＴＤＲ測定装置は、第１のパルス信号および第２のパルス信号の反射波を測定することにより、一対の配線５２，５３の差動インピーダンスを検査する。

図８（ｂ）は、ＴＤＲ測定装置により測定された反射波の波形を示している。図８（ａ）に示すように、グランド接続部材５は同軸プローブ３１，３２のグランド導体３１ａ，３２ａの端部から１ｍｍの位置に設けられているため、反射波の波形のスパイク（図８（ｂ）中矢印で指された部分）は比較的小さい。

図７（ｂ）に示す電気特性検査装置は、同軸プローブ保持機構１を２組備えている。そして、２組の同軸プローブ３１，３２が各々の同軸プローブ保持機構１により保持され、同軸プローブ３１，３２に接続されたケーブル３４，３５がネットワークアナライザに接続されている。このような構成により、プリント配線板５０に設けられた回路網のＳパラメータを測定することができる。

なお、同軸プローブ保持機構１を３組以上備えて、ｎ端子対回路網（ｎは３以上の整数）のＳパラメータを測定するようにしてもよい。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１ 同軸プローブ保持機構
２ 保持台
２ａ 固定面
３，４ プローブ保持部
５ グランド接続部材
６，９ 絶縁スペーサ
７，１０ 導電板
８，１１ ブロック
８ａ，１１ａ ガイド溝
８ｂ スライド孔
８ｃ バネ収納穴
９ａ 柱部
１１ｂ バネ収納穴
１２ 導電性接合材
１３ 保持台移動機構
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ リニアボールガイド
１４ 固定部材
１５，１７ ステージ
１６ 顕微鏡
１８ 固定ブロック
１８ａ バネ収納穴
１９ 固定ネジ
２０，２１ 可動ネジ
２２，２３ バネ
２４ 固定ネジ
３１，３２ 同軸プローブ
３１ａ，３２ａ グランド導体
３１ｂ，３２ｂ 信号線
３３ 接続コネクタ
３４，３５ ケーブル
５０ プリント配線板
５１ 基板
５２，５３ 配線
５２ａ，５３ａ 端子

Claims (12)

1. プリント配線板の電気特性を検査するための一対の同軸プローブを保持する同軸プローブ保持機構であって、
   固定面を有する保持台と、
   前記保持台の前記固定面上に固定され、第１の同軸プローブを保持する第１のプローブ保持部と、
   前記保持台の前記固定面上に固定され、第２の同軸プローブを保持する第２のプローブ保持部と、
   前記第１の同軸プローブの外周の第１のグランド導体と、前記第２の同軸プローブの外周の第２のグランド導体とを電気的に接続するグランド接続部材と、
   を備え、
   前記第１のプローブ保持部は、前記第１の同軸プローブの先端に露出した第１の信号線を、前記プリント配線板に設けられた一対の配線の端子が並ぶ端子ピッチ方向に移動可能に構成され、
   前記第２のプローブ保持部は、前記第２の同軸プローブの先端に露出した第２の信号線を、前記プリント配線板の厚さ方向の成分を有する方向に移動可能に構成されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ保持機構。
2. 前記第１のプローブ保持部は、
   前記保持台の前記固定面上に固定され、絶縁性の材料からなる第１の絶縁スペーサと、
   前記第１の絶縁スペーサ上に固定され、導電性の材料からなる第１の導電板と、
   前記第１の導電板上を摺動可能に配置された第１のブロックと、
   を有し、
   前記第１のブロックの、前記第１の導電板との接触面には、前記第１の導電板とともに前記第１の同軸プローブを保持する保持空間を画成する第１のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の同軸プローブ保持機構。
3. 前記第２のプローブ保持部は、
   前記保持台の前記固定面上に固定され、絶縁性の材料からなる第２の絶縁スペーサと、
   前記第２の絶縁スペーサ上に配置され、導電性の材料からなる第２の導電板と、
   前記第２の導電板上に固定され、前記第２の導電板と一体になって前記保持台の前記固定面に対して垂直な方向に移動可能に配置された第２のブロックと、
   を有し、
   前記第２のブロックの、前記第２の導電板との接触面には、前記第２の導電板とともに前記第２の同軸プローブを保持する保持空間を画成する第２のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の同軸プローブ保持機構。
4. 前記第１の同軸プローブが前記第１のガイド溝に収納された状態において前記第１の導電板は前記第１のグランド導体に接触し、前記第２の同軸プローブが前記第２のガイド溝に収納された状態において前記第２の導電板は前記第２のグランド導体に接触し、
   前記グランド接続部材は、一端が前記第１の導電板に接続され、他端が前記第２の導電板に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の同軸プローブ保持機構。
5. 前記第１の導電板および前記第２の導電板はそれぞれ、前記第１の絶縁スペーサおよび前記第２の絶縁スペーサの端部から互いに向かい合うように突出しており、
   前記グランド接続部材は弾性部材からなり、前記弾性部材の一端は、前記第１の導電板が前記第１の絶縁スペーサの端部から突出した部分に導電性接合材により固定され、前記弾性部材の他端は、前記第２の金属板が前記第２の絶縁スペーサの端部から突出した部分を押圧することを特徴とする請求項４に記載の同軸プローブ保持機構。
6. 前記プリント配線板の前記一対の配線の端子と、前記第１および第２の同軸プローブとの接触領域を拡大観察するための顕微鏡をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の同軸プローブ保持機構。
7. 前記グランド接続部材は、前記第１および第２の信号線が前記保持台から突出する、前記保持台の端部付近に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の同軸プローブ保持機構。
8. 前記プリント配線板は水平面内に配置され、前記保持台の前記固定面は水平面に対して所定の角度で交わる斜面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の同軸プローブ保持機構。
9. 前記端子ピッチ方向、水平面内にあり前記端子ピッチ方向に直交する方向および水平面に直交する方向のうち少なくともいずれかの方向に、前記保持台を移動可能に構成された保持台移動機構をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の同軸プローブ保持機構。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載された同軸プローブ保持機構により保持された前記第１および第２の同軸プローブを用いて、前記プリント配線板の電気特性を検査することを特徴とする電気特性検査装置。
11. 前記プリント配線板に設けられた前記一対の配線の一方の端子に前記第１の信号線を接触させ、他方の端子に前記第２の信号線を接触させ、ＴＤＲ測定装置は、前記第１の信号線に第１のパルス信号を出力し、前記第２の信号線に前記第１のパルス信号と逆相の第２のパルス信号を出力し、前記第１および第２のパルス信号の反射波を測定することにより、前記一対の配線の特性インピーダンスを検査することを特徴とする請求項１０に記載の電気特性検査装置。
12. 前記同軸プローブ保持機構を複数組備え、前記プリント配線板に設けられた回路網のＳパラメータを検査することを特徴とする請求項１０に記載の電気特性検査装置。

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