JP3535484B2 - 差動測定プローブ用可変間隔プローブ・チップ・アダプタ - Google Patents

差動測定プローブ用可変間隔プローブ・チップ・アダプタ

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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch

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
差動測定プローブと共に使用できる可変間隔プローブ・
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P6246型
能動プローブ10は、図5に示す構成であり、測定プロ
ーブ・ヘッド12と、第1及び第2ソケット型プローブ
・チップ14及び16とを具えている。これらソケット
型プローブ・チップ14及び16の全長は、0.255
インチ(6.477mm)であり、その直径は、0.0
65インチ(1.651mm)である。これらソケット
に設けられたボア(穴)の直径は、0.038インチ
(0.9652mm)であり、その長さは、0.225
インチ(5.715mm)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1
2に挿入して、種々の形式のプロービングが可能とな
る。
【0003】上述の差動測定プローブ10用のある形式
のプローブ・チップ・アダプタは、デュアル・プロービ
ング・チップ可変間隔アダプタ17である。このアダプ
タ17は、第1及び第2プロービング・チップ18及び
20を具えており、これらプロービング・チップは、ワ
イヤから形成されている。これらワイヤの直径は、測定
プローブ・ヘッド12のソケット型プローブ・チップ1
4及び16内でプロービング・チップを回転移動できる
ものである。プロービング・チップ18及び20は、第
1及び第2直線部分24及び26を有し、これら直線部
分は、横方向の遷移部分28及び30によりオフセット
されている。これらプロービング・チップ18及び20
は、非導電性スペーサ32を用いて互いに結合されてい
る。非導電性スペーサ32には第1及び第2ボアが形成
され、それらの幾何学的ピッチ、即ち、中心から中心の
間隔は、測定プローブ・ヘッド12のソケット型プロー
ブ・チップ14及び16の間隔と同じである。スペーサ
32のボアに係合した第1直線部分24に形成された外
側に伸びるリブにより、又は、第1直線部分24で挿入
されスペーサ32のプローブ側と係合するように位置決
めされた非導電性保持器により、プロービング・チップ
20及び22が固定される。いずれの保持手段も、ボア
内でプロービング・チップを回転移動が可能である。プ
ロービング・チップは、ソケット型プローブ・チップ1
4及び16内で回転可能であり、スペーサ32により、
集積回路素子のリードの幾何学的ピッチに合うように、
プロービング・チップの幾何学的ピッチを変更できる。
【0004】
【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)及びインダクタンス
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
及びインダクタンスは、プローブの入力帯域幅を制限す
る。益々高いギガヘルツの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ダクタンスを著
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。
【0005】よって、縮小されたサイズのプロービング
・チップを有する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、種々の集積回路リードの幾何学的ピッチに
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ダク
ンスをできるだけ小さくしなければならない。
【0006】したがって、本発明は、小さなサイズのプ
ロービング・チップを有する低容量測定プローブと両立
性があり、種々の集積回路リードの幾何学的ピッチに適
用可能であり、プローブ・チップの容量及びインダク
ンスが小さい差動測定プローブ用可変間隔プローブ・チ
ップ・アダプタの提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、差動測定プロ
ーブ用の可変間隔プローブ・チップ・アダプタ(40)
であり、測定プローブ・ヘッド(42)を有し、このプ
ローブ・ヘッドから第1及び第2プローブ・チップ(5
0、52)が伸びている。プローブ・ヘッド(42)に
リブ(56)及び溝(58)が形成され、これらプロー
ブ・チップ(50、52)の各々から放射状に伸びる。
第1及び第2オフセット・プロービング・チップ(6
0、62)の各々は、導電性シャフト(64)を有し、
この導電性シャフトの一端にボア(66)が形成され
て、測定プローブの各プローブ・チップ(50、52)
がかみ合う。各導電性シャフト(64)は、ボア(6
6)と垂直の面を有し、ここに形成されたリブ(70)
及び溝(72)は、ボアから放射状に伸びて、プローブ
・ヘッド(42)の対応する溝(58)及びリブ(5
6)とかみ合う。導電性シャフト(64)の他端は、プ
ロービング・ポイント(76)に向かって先細になって
おり、このシャフトの先細端に向かうシャフトの部分
は、ある角度で折れ曲がり、プロービング・チップ(6
0、62)をオフセットする。導電性シャフト(64)
は、測定プローブのプローブ・チップ(50、52)上
で回転可能であり、プローブ・ヘッド(42)及びプロ
ービング・ピン(60、62)のリブ及び溝とかみ合っ
て、その位置が拘束される。導電性シャフトのボア及び
測定プローブのプローブ・チップの各々の周囲に形成さ
れた溝及びリブは、プロービング・ポイントを選択され
た間隔にする。好ましくは、プロービング・ポイントの
間隔は、0.025インチ(0.635mm)、0.0
50インチ(1.27mm)及び0.010インチ
(0.254mm)の集積回路リードの幾何学的ピッチ
と一致する。可変間隔プローブ・チップ・アダプタは、
第1及び第2プローブ・チップを受けるために形成され
た第1及び第2ボアを含んでもよい。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。
【0008】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。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による可変間隔プ
ローブ・チップ・アダプタ40の斜視図である。可変間
隔プローブ・チップ・アダプタ40は、差動測定プロー
ブの測定プローブ・ヘッド42を含んでおり、その鼻部
分44には平行なボア46及び48が形成されて、第1
及び第2プローブ・チップ50及び52を受ける。プロ
ーブ・チップ50及び52の各々の一端は、プローブ・
ヘッド42内に配置された基板54を受ける。プローブ
・チップ50及び52の各々の他端は、ポイント(尖
端)に向かって先細になっており、鼻部分44から伸び
る。ボア46及び48の直径は、0.019インチ
(0.483mm)のレンジであり、その長さは、0.
060インチ(1.524mm)のレンジである。ボア
46及び48の中心から中心の間隔、即ち、これらボア
の間の幾何学的ピッチは、0.100インチ(2.54
mm)のレンジである。プローブ・チップ50及び52
の直径は、約0.018インチ(0.457mm)であ
り、その全長は、0.204インチ(5.182mm)
のレンジであり、鼻部分44の端部からプロービング・
チップが0.107インチ(2.718mm)のレンジ
で伸びている。リブ56及び溝58は、プローブ・チッ
プ50及び52の各々の周囲の鼻部分44に形成され、
プロービング・チップと垂直に外側に放射状になってい
る。好適実施例において、リブ及び溝の放射状の長さ
は、0.011インチ(0.270mm)から0.01
3インチ(0.330mm)のレンジである。リブ56
の頂部及び溝58の底部の間の高さの差は、選択した位
置で、可変間隔プローブ・チップ・アダプタ40のオフ
セット・プロービング・チップ60及び62を拘束する
のに充分な値である。
【0010】図2は、本発明の可変間隔プローブ・チッ
プ・アダプタ40のオフセット・プロービング・チップ
60及び62の一方の斜視図である。オフセット・プロ
ービング・チップ60及び62は、導電性シャフト64
で形成され、その一端68にはボア66が形成される。
このボア66は、差動測定プローブのプローブ・チップ
50及び52の一方とかみ合う。シャフト68のボア側
の端部の直径は、リブ70及び溝72を形成するのに充
分な大きさであり、これらリブ及び溝は、ボア66と垂
直に外側に放射状となる。リブ70の頂部と、溝72の
底部との高さの差は、好ましくは、リブ56及び溝58
の間の高さの差と同じであり、オフセット・プロービン
グ・チップ60及び62を選択位置に拘束する。導電性
シャフト64の他端74は、尖端76に向かって先細に
なっている。シャフト64の遷移部分78は、シャフト
64の先細尖端76をシャフト68のボア側の端部から
オフセットする。このオフセットは充分であり、オフセ
ット・プロービング・チップ60及び62の尖端76が
回転して、プロービング・チップの間隔を種々の値とし
て、集積回路リードの種々のリード間隔、即ち、幾何学
的ピッチに一致する。かかる幾何学的ピッチには、0.
025インチ(0.635mm)、0.050インチ
(1.27mm)、0.100インチ(2.54mm)
などがある。
【0011】導電性シャフト64は、好ましくは、ベリ
リウム銅、真鍮、又は類似の導電性材料から機械加工さ
れる。ボア66は、ブランク(素材)の一端に機械加工
により形成する。好ましくは、ボアは66は、プローブ
・チップ50及び52と一致するように形成される。ブ
ランクの他端は、研削盤などの旋盤や類似の機械装置を
用いて機械加工して、先細のプロービング・ポイント7
6を形成する。準備した導電性シャフト・ブランクを加
熱処理し、スルファメート・ニッケルの鍍金層の上を金
鍍金する。ブランク用に用いた材料の形式に応じて、熱
処理が不要になる。例えば、ブランクを真鍮で形成して
もよい。これは、充分な硬度を有するが、熱処理からの
利点がない。一方、ブランクは、ベリリウム銅から形成
されるが、硬度を増すために熱処理が必要である。
【0012】導電性シャフト64のボア66における全
体の直径は、0.040インチ(1.016mm)から
0.045インチ(1.143mm)のレンジであり、
ボア66の開口における直径は、約0.018インチ
(0.457mm)であり、鼻部分44のインタフェー
スにおけるプローブ・チップ50及び52の直径に一致
する。リブ70及び溝72の放射状の長さは、0.01
1インチ(0.279mm)から0.013インチ
(0.334mm)のレンジである。ボア66の全長
は、0.110インチ(2.794mm)のレンジであ
る。オフセット・プロービング・チップ60及び62
は、ボア66内でのプローブ・チップ50及び52の摩
擦適合によって、プローブ・チップ50及び52に保持
される。オフセット・プロービング・チップ60及び6
2の全長は、0.300インチ(7.72mm)から
0.350インチ(8.89mm)のレンジである。
【0013】図3は、プロービング・チップ・ホルダ8
0を用いて、オフセット・プロービング・チップ60及
び62を一体に結合した場合の斜視図である。このプロ
ービング・チップ・ホルダ80は、アクリルニトリル・
ブタジエン・スチレン(ABS)プラスチックなどの非
導電性材料から形成される。プローブ・チップ・ホルダ
80には、第1ボア82及び第2ボア84が形成され、
これらボアの中心から中心の間隔は、差動サプレッショ
ンのプローブ・チップ50及び52の中心から中心の間
隔に一致する。オフセット・プロービング・チップ60
及び62のボア側の端部68を、オフセット・プロービ
ング・チップ60及び62の遷移部分78の上にて、ボ
ア82及び84に挿入する。外側に伸びたリブをシャフ
ト64に形成して、ボア82及び84の内側とかみ合わ
せて、プロービング・チップ60及び62をホルダ80
内に固定する。オフセット・プロービング・チップ60
及び62をプローブ・チップ50及び52上に位置決め
して、オフセット・プローブ・チップ60及び62のリ
ブ70を測定プローブ・ヘッド42の鼻部分44内の溝
58と入れ子(ネスティング)状態にする。同様に、鼻
部44のリブ56は、オフセット・プローブ・チップ6
0及び62内の溝72と入れ子状態にする。オフセット
・プローブ・チップ60及び62は、プローブ・チップ
50及び52の周囲で回転可能であり、リブ56、70
及び溝58、72がオフセット・プロービング・チップ
60及び62を種々の回転位置に拘束する。
【0014】オフセット・プロービング・チップ・ホル
ダ80の長さは、0.300インチ(7.62mm)の
レンジであり、その幅は、0.190インチ(4.82
6mm)のレンジであり、その高さは、0.150イン
チ(3.81mm)である。ボア82及び84の直径
は、0.040インチ(1.016mm)から0.04
5インチ(1.143mm)のレンジである。
【0015】図4は、本発明による可変間隔プローブ・
チップ・アダプタの別のオフセット・プロービング・チ
ップ90を示す斜視図である。ある角度で折れ曲がった
オフセット・プロービング・チップ90は、導電性シャ
フト92から形成され、一端96にボア94を有する。
このボア94は、差動測定プローブのプローブ・チップ
50又は52とかみ合う。ボア94の直径は、上述のオ
フセット・プロービング・チップ60及び62のボアと
同じである。オフセット・プロービング・チップ60及
び62と同様の方法で、放射状のリブ98及び溝100
をボア94の周囲に形成する。シャフト92の他端10
2を機械加工して、シャフト106を有するプロービン
グ・チップ104を作る。このシャフト106の直径
は、0.018インチ(0.457mm)のレンジであ
る。好適実施例において、シャフト92の中心線からプ
ロービング・チップ104の偏り距離を寸法長108で
示すが、約0.040インチ(1.016mm)であ
る。ある角度で折り曲がったプロービング・チップ90
の全長は、0.235インチ(5.969mm)のレン
ジである。この折れ曲がったオフセット・プロービング
・チップは、必要に応じて熱処理され、上述と同様に鍍
金される。
【0016】上述の如く、可変間隔プローブ・チップ・
アダプタは、測定プローブ・ヘッドのプロービング・チ
ップとかみ合うオフセット・プロービング・チップを有
する。各オフセット・プロービング・チップの一端には
ボアが形成され、プロービング・チップと摩擦係合する
大きさとなる。測定プローブ・ヘッド及びオフセット・
プロービング・チップの両方は、プローブの頂部及びボ
アの夫々の周囲に形成された放射状のリブ及び溝を有す
る。オフセット・プロービング・チップは、種々のプロ
ーブ・チップ間隔に対してプロービング・チップの周囲
で回転可能であり、プローブ・ヘッド及びオフセット・
プロービング・チップのリブ及び溝が互いに入れ子とな
り、オフセット・プロービング・チップを夫々の間隔で
拘束する。非導電性プローブ・チップ・ホルダを用い
て、オフセット・プロービング・チップは、互いに一体
となる。可変間隔プローブ・チップ・アダプタは、折れ
曲がったオフセット・プロービング・チップを用いる構
成にしてもよい。
【0017】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。
【0018】
【発明の効果】上述の如く、本発明の差動測定プローブ
用可変間隔プローブ・チップ・アダプタによれば、小さ
なサイズのプロービング・チップを有する低容量測定プ
ローブと両立性があり、種々の集積回路リードの幾何学
的ピッチに適用可能であり、プローブ・チップの容量及
びインダクタンスを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による可変間隔プローブ・チップ・アダ
プタの斜視図である。
【図2】本発明による可変間隔プローブ・チップ・アダ
プタに用い、リブ及び溝を有するオフセット・プロービ
ング・チップの斜視図である。
【図3】本発明による可変間隔プローブ・チップ・アダ
プタに用い、一体にされたオフセット・プロービング・
チップの斜視図である。
【図4】本発明による可変間隔プローブ・チップ・アダ
プタ用の折れ曲がったオフセット・プロービング・チッ
プの斜視図である。
【図5】ソケット型プローブ・チップ及び可変間隔プロ
ーブ・チップ・アダプタを有する従来の差動測定プロー
ブの斜視図である。
【符号の説明】
10 差動測定プローブ 12 測定プローブ・ヘッド 14、16 ソケット型プローブ・チップ 17 デュアル・プロービング・チップ可変間隔アダプ
タ 18、20 プロービング・チップ 24 第1直線部分 32 スペーサ 40 可変間隔プローブ・チップ・アダプタ 42 測定プローブ・ヘッド 44 鼻部 46、48 ボア 50、52 プローブ・チップ 54 基板 56、70 リブ 58、72 溝 60、62 オフセット・プロービング・チップ 64 導電性シャフト 66 ボア 68、74 端部 76 プロービング・ポイント 78 遷移部分 80 オフセット・プロービング・チップ・ホルダ 82、84 ボア 90 折り曲がったプロービング・チップ 92 シャフト 94 ボア 96、102 端部 98 リブ 100 溝 104 プロービング・チップ 106 シャフト 108 寸法長
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アール・ケネス・プライス アメリカ合衆国 オレゴン州 97224 タイガード サウス・ウェスト ネー ブ・ストリート 10684 (72)発明者 ウイリアム・キュー・ロー アメリカ合衆国 オレゴン州 97007 ビーバートン サウス・ウェスト トゥ ーハンドレッドアンドフォース・プレイ ス 6465 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 1/06 - 1/073 G01R 13/20 G01R 13/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端から伸びた第1及び第2プローブ・
    チップを有し、該第1及び第2プローブ・チップの各々
    から放射状に伸びたリブ及び溝が形成された測定プロー
    ブ・ヘッドと、 導電性シャフトを夫々有する第1及び第2オフセット・
    プロービング・チップとを具え、 該第1及び第2オフセット・プロービング・チップの各
    々の上記導電性シャフトの一端にボアが形成されると共
    に、その他端がプロービング・ポイントに向かって先細
    になり、この先細になった端部に向かう上記導電性シャ
    フトの一部分がオフセットされ、上記導電性シャフトの
    上記一端の表面が上記ボアと垂直になり、上記表面にリ
    ブ及び溝が形成され、上記表面のリブ及び溝が上記ボア
    から放射状に伸びて上記測定プローブ・ヘッドの対応す
    る溝及びリブと入れ子状になり、上記測定プローブ・ヘ
    ッドの上記第1及び第2プローブ・チップの各々が上記
    第1及び第2オフセット・プロービング・チップの各々
    のボアに夫々挿入され、上記第1及び第2オフセット・
    プロービング・チップが上記測定プローブ・ヘッドの上
    記第1及び第2プローブ・チップに対して回転可能であ
    り、上記測定プローブ・ヘッド並びに上記第1及び第2
    オフセット・プロービング・チップの上記リブ及び上記
    溝のかみ合わせにより上記第1及び第2オフセット・プ
    ロービング・チップの位置が拘束されることを特徴とす
    る差動測定プローブ用可変間隔プローブ・チップ・アダ
    プタ。
  2. 【請求項2】 上記第1及び第2オフセット・プロービ
    ング・チップを受ける第1及び第2ボアが形成されたプ
    ロービング・チップ・ホルダを更に具えたこと特徴とす
    る請求項1の差動測定プローブ用可変間隔プローブ・チ
    ップ・アダプタ。
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