JP4180360B2 - 多チャネル信号プローブ・ヘッド及び多チャネル信号プローブ・ヘッド装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、信号プローブに関し、特に、ロジック・アナライザなどの測定試験機器と使用できる多チャネルで低入力容量のプローブ・ヘッド及びプローブ・ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被試験装置からの多数の信号を取込んで、分析し、タイミングを確認し、グリッチを検出するなどするために、長い間にわたってロジック・アナライザが使用されてきている。多チャネル信号プローブは、試験機器から被試験装置に信号を供給すると共に、被試験装置から試験機器に信号を供給する。マイクロプロセッサ用マザー・ボードの如き被試験装置には、信号プローブをこの被試験装置に接続するために、種々の形式のコネクタが用いられている。矩形ピン・コネクタの列は、被試験装置及びプローブ間のインタフェース接触子として従来から使用されている。
【０００３】
デジタル回路の測度が早くなることにより、高速でインピーダンスが制御された伝送線を有するコネクタを用いる必要がある。かかるコネクタの１つは、ミクタ（mictor）コネクタと呼ばれており、米国ペンシルバニア州ハリスバーグのタイコ・エレクトロニクス・コーポレーションが製造している。このミクタ・コネクタは、プラグと、ぴったりとかみ合うレセプタクルとを有する高速でインピーダンスが制御可能なコネクタである。各プラグ及びレセプタクル部分は、伝送線の中心ライン間隔が０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）又は０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）のいずれかで構成されている。これら伝送線は、中心にある電力用接地コネクタの各側の行と平行に配置されている。プラグの中心接地コネクタは、波板構造であり、レセプタクルの垂直方向に配置された接地リードとかみ合う。プラグ及びレセプタクルにおける伝送線は、はめあいハウジング内に収められている。ミクタ・コネクタは、垂直及び水平に取り付けられたプラグ及びレセプタクルの両方を具えている。垂直に取り付けられたプラグ又はレセプタクルの底部から延びる伝送線の端部は、ある角度で曲げられて、接触子パッドを形成する。これら接触子パッドは、回路基板などの表面上の接触子パッドへの半田付け用である。水平に取り付けられたプラグ又はレセプタクルの伝送線の端部は、プラグ又はレセプタクルの底部から直接外側に延びて、回路基板などの縁にてこれら回路基板の対向面上に形成された接触子パッドに半田付けされる。プラグ又はレセプタクルのハウジングの他端における伝送線の端部は、ぴったりとかみ合うプラグ及びレセプタクルが互いに接続された際に互いにかみ合う電気的接点を形成する。ロジック・アナライザのプローブ・アプリケーションにおいては、３８ピンのミクタ・コネクタが最も使用される。被試験装置の３８個までの回路基板ラン（導電路）は、ミクタ・コネクタ上のピンのパターンに対応するパターンで終端されるようにパターン展開されている。ミクタ・レセプタクルは、ランを終端させる導電パッドに半田付けされる。マイクロプロセッサ・ボードのほとんどのプローブ・アプリケーションでは、多数のミクタ・コネクタを回路基板上に取り付ける。多チャネル・ロジック・アナライザ・プローブ・ヘッドは、はめ合いミクタ・プラグを有する。ミクタ・プラグの伝送線は、多数の同軸ケーブル形式のリボン・ケーブルの中心導体に電気的に結合される。被試験装置との電気的絶縁を行うために、プローブ・ヘッド内に抵抗器などの電気的素子を設けてもよい。
【０００４】
米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクス社が製造販売している３４チャネル高密度プローブＰ６４３４型は、ＴＬＡシリーズのロジック・アナライザと共に用いるプローブであるが、ミクタ・コネクタを用いたロジック・アナライザ用プローブの一例である（例えば、非特許文献１参照）。Ｐ６３４３型プローブ・ヘッドは、回路基板の対向側上の接点パッドに半田付けされたエッジ・マウント・ミクタ・コネクタを用いる。回路基板は、その対向側の各々に形成された相互接続接触子パッドの追加の行を具えており、これら相互接触子パッドは、導電ランを介して、ミクタ・コネクタの半田付けされた接触子パッドに電気的に接続される。ミクタ・コネクタ及び回路基板をホルダに挿入する。このホルダは、２個のプローブ・カードも受ける。プローブ・ケーブルは、多数のリード・ワイヤを有するリボン形ケーブルである。各プローブ・ケーブルのリード・ワイヤは、回路基板の接触子パッドに半田付けされる。接触子パッドは、導電ランを介して、別の組の接触子パッドに電気的に接続される。なお、これら別の組の接触子パッドは、ミクタ・コネクタ回路基板の相互接続パッドに適合する。導電ランは、好ましくは、抵抗要素を含んでいる。プローブ・ケーブル回路基板は、ミクタ・コネクタ回路基板上に配置され、導電性エラストマ接触子は、プローブ・ケーブル回路基板上の接触子パッドをミクタ・コネクタ回路基板の相互接続パッドに電気的に接続する。これら回路基板及びミクタ・コネクタは、互いにネジとめされ対向する半分の外殻で作られたハウジング内の適切な位置に固定される。
【０００５】
【非特許文献１】
本願特許出願人が発行した２００１年版「テスト・メージャメント・アンド・モニターリング・プロダクト・カタログ」第１４３ページ及び第１４４ページ
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ミクタ・コネクタや、サムテック（Samtec）コネクタの如き同様な形式のコネクタを高速プローブ・アプリケーションに用いると、いくつかの欠点がある。ミクタ・コネクタの伝送線は、容量負荷を被試験装置に与え、取り込まれる信号の忠実性に影響を与える。ミクタ・コネクタ／プローブ・ヘッドの組合せの入力容量を２〜２．５ピコファラッドのレンジにできる。ミクタ・コネクタは、回路基板上に常置的に設けられているので、これにより、回路基板のコストが上昇する。特に、多数のミクタ・コネクタを用いる際には、コスト上昇が著しい。さらに、各ミクタ・コネクタの経路ランを配置する必要があるために、被試験回路基板のレイアウトが一層複雑となる。これにより、回路基板のスペースが犠牲となる。かかるスペースが犠牲にならなければ、部品のレイアウトに利用できる。
【０００７】
よって、既存の高密度コネクタを用いた従来形式のプローブ・ヘッドに関連し、容量負荷を低減した低入力容量の被試験装置用多チャネル信号プローブ・ヘッドが求められている。さらに、求められる多チャネル信号プローブ・ヘッドは、被試験装置の回路基板に常設的に設けられるコネクタを必要としないものでなければならない。さらに、求められる多チャネル信号プローブ・ヘッドは、被試験装置の回路基板のレイアウトを柔軟にするものでなければならない。さらに、既存のコネクタを上述の多チャネル信号プローブ・ヘッドに接続したり、被試験装置の新たな接続要素に既存の多チャネル信号プローブ・ヘッドを接続するアダプタが必要とされている。
【０００８】
したがって、本発明は、低入力容量で、被試験装置に常設的なコネクタを必要とせず、被試験装置の回路基板上でのレイアウトを柔軟にでき、融通性のある多チャネル信号プローブ・ヘッド及び多チャネル信号プローブ・ヘッド装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被試験装置からの多数の信号を取り込むのに利用できる低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドである。この信号プローブ・ヘッドは、少なくとも第１サブストレート（基板）を具え、この第１サブストレートは、その一端に形成され露出された複数の入力信号パッドを有する。少なくとも第１開放端とサブストレート支持部材とを有するハウジング内にサブストレートを配置する。サブストレート支持部材は、入力信号パッドがハウジングの開放端で露出するように、サブストレートを受ける。取り外し可能な信号接触子ホルダは、ハウジングに取り付けられ、導電性エラストマ信号接触子を支持する。エラストマ信号接触子が入力信号パッドにかみ合うように、ホルダがハウジングの開放端上に配置される。好ましくは、第２サブストレートがその一端にて形成され露出した複数の入力信号パッドを有するように、多チャネルの低入力容量信号プローブ・ヘッドを構成する。サブストレート支持部材が第１サブストレート及び第２サブストレートの間に配置され、第２サブストレート上の入力信号パッドがハウジングの開放端で露出するように、サブストレート支持部材が第２サブストレートを受ける。
【００１０】
ハウジングは、好ましくは、対向する正面壁及び背面壁で分離された対向側壁を有し、各側壁は、ハウジングの開放端に隣接して形成されたラッチ逃げ（recess:溝）を有する。ハウジングは、サブストレートのいずれかの側に形成されたボアを有し、これらボアは、ハウジングの開放端と垂直になっている。ハウジングは、好ましくは、サブストレート・キャリア及びサブストレート・キャリア・カバーを有するように構成されている。サブストレート・キャリアは、サブストレートを受けるサブストレート支持部材を形成し、このサブストレート上の入力信号パッドは、キャリアの一端で露出している。サブストレート・キャリア・カバーは、内部チャンバ（空洞）を形成する外壁を有し、この内部チャンバは、サブストレート・キャリア及びサブストレートを受ける。サブストレート・キャリアは、対向する踏み越し段（stile）及びレールを有し、これら踏み越し段及び少なくとも１個のレールは、その一方の表面に形成された逃げ（recess）を有して、サブストレートを受ける。サブストレートの端部は、逃げを有するレールの端部に延びた信号パッドを有する。キャリアの踏み越し段は、ハウジング・ボアを含む。複数の入力信号パッドを有する第２サブストレートを受けるようにキャリアを構成でき、入力信号パッドがサブストレートの端部で露出する。踏み越し段及び１個のレールは、反対側に形成された逃げを有し、第２サブストレートを受ける。サブストレートの端部は、逃げを有するレールの端部に延びる信号パッドを有する。
【００１１】
取り外し可能な信号接触子ホルダは、好ましくは、平面フレーム部材と、ラッチ部材とを具えている。このラッチ部材は、フレーム部材のいずれかの端部から垂直に延びている。少なくとも第１スロットをフレーム部材内に、サブストレート上の入力信号パッドと整列（一直線に並べる）させて形成し、導電性エラストマ信号接触子を受ける。ラッチ部材は、内側に向いたラッチ傾斜を有し、これらラッチ傾斜の各々は、ハウジング側壁内のラッチ逃げとかみ合う終端レッジ（出っ張り）を有する。平面フレーム上のスロットと平行に、少なくとも第１アライメント・リブを形成する。これが、ハウジング内に形成された対応逃げとかみ合う。スロットのいずれかの側に開口を形成し、この開口がハウジング内のボアと整列する。
【００１２】
プローブ・ヘッド保持部材を設けて、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドを被試験装置に固定する。被試験装置は、好ましくは、導電性エラストマ信号接触子に対応する少なくとも一面上の信号接触子パッドの配列を有する回路基板である。信号接触子パッドの配列のいずれかの側にスルー・ホールを形成する。保持部材は、ネジの形式の取り付け部材を有する第１構造となっている。これら取り付け部材は、ハウジング内のボアを介して延び、保持ナットとネジ的にかみ合う。この保持ナットは、回路基板の接触子パッドと反対側に設けられ、スルー・ホールと整列している。この構成のために、開口に隣接して、取り外し可能な信号接触子ホルダにフランジを形成するが、このフランジは、ラッチ部材から反対方向に延びる。また、フランジは、回路基板内のスルー・ホールとかみ合って、エラストマ信号接触子を回路基板上の信号接触子の配列と整列させる。
【００１３】
保持部材用の第２構造は、ネジの形式の取り付け部材を有している。この取り付け部材は、ハウジング内のボアを介して延び、保持ブロック内に配置されたネジ開口とネジ的にかみ合う。この保持ブロックは、回路基板の接触子パッドと反対側に位置決めされ、回路基板内のスルー・ホールと整列している。ぴったりと合い、回路基板のスルー・ホールを介して延びる外側面を有するネジ開口に隣接して形成されたアライメント・フランジを保持ブロックが有する。フランジは、好ましくは、これらフランジから外側に延びるラッチ部材を含み、回路基板の上面とかみ合う。ハウジングの開放端からハウジング内に延びると共に第１ボアと同軸的になっている第２ボア内に、回路基板の上に延びているアライメント・フランジがぴったりと受けいられる。第２ボアの直径は、第１ボアよりも大きく、そのノッチは、ラッチ部材をぴったりと受ける開放端近傍でハウジング内に形成されている。
【００１４】
保持ブロックの構造は、好ましくは、細長い矩形ハウジングが、内部チャンバを形成する外壁を有する。この内部チャンバは、そこに形成されたネジ開口を有する補強ブロックを受ける。矩形ハウジングは、ネジ開口近傍の外壁の一方から延びたアライメント・フランジを有する。これらフランジの外表面は、回路基板のスルー・ホールとぴったりと合い、これらスルー・ホールを介して延びる。アライメント・フランジは、フランジから外側に延びて回路基板の上面とかみ合うラッチ部材も含んでいる。
【００１５】
低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドを低入力容量の多チャネル測定プローブに用いて、被試験装置に結合する。この被試験装置は、回路基板の少なくとも一面に信号接触子パッド配列を有する共に、信号接触子パッド配列の測定機器側に形成されたスルー・ホールも有する。測定プローブは、複数の入力信号回路、及びそこに形成された関連入力信号パッドを有する少なくとも第１サブストレートを備えている。入力信号パッドは、サブストレートの一端で露出し、入力信号回路は、入力信号パッドに隣接し電気的に接続されている。サブストレート・キャリア及びサブストレート・キャリア・カバーを有するハウジング内に第１サブストレートが配置される。サブストレート・キャリアは、サブストレートを受けて、サブストレート上の入力信号パッドがキャリアの一端で露出する。サブストレート・キャリア・カバーは、対向する前面壁及び背面壁で分離され対向する側壁を有し、開放端部チャンバを形成する。このチャンバは、入力信号パッドがカバーの端部の一方にて露出するように、サブストレート・キャリア及びサブストレートを受ける。カバーの各側壁は、ハウジングの開放端近傍に形成されたラッチ逃げを有する。低入力容量の多チャネル測定プローブの好ましい構成は、第２サブストレートが複数の入力信号回路、及びそこに形成された関連入力信号パッドを有している。キャリアが第１サブストレート及び第２サブストレートの間に配置され、第２サブストレート上の入力信号パッドがキャリアの端部で露出するように、サブストレート・キャリアが第２サブストレートを受ける。
【００１６】
プローブ・ヘッドは、プローブ・ヘッド保持部材により被試験装置に固定される。このプローブ・ヘッド保持部材は、サブストレートのいずれかの側のサブストレート・キャリアを介して形成されたボアを有する。これらボアは、ハウジングの開放端に垂直で、回路基板内のスルー・ホールと整列している。取り付け部材は、サブストレート・キャリアのボアを介して延び、ネジ開口とネジ的に合う。これらネジ開口は、回路基板の接触子パッドの反対側に形成され、スルー・ホールの上になる。
【００１７】
取り外し可能な信号接触子ホルダは、ハウジングの開放端上に取り付けられる。この接触子ホルダは、フレーム部材のいずれかから垂直に延びるラッチ部材及び平面フレーム部材を有する。フレーム部材は、サブストレート上の入力信号パッドと整列した少なくとも第１スロットを有し、このスロットは、導電性エラストマ信号接触子を受ける。ラッチ部材は、内側に向いたラッチ傾斜を有する。各ラッチ傾斜は、ハウジング側壁内のラッチ逃げとかみ合う終端レッジを有し、信号接触子ホルダをハウジングの開放端上に取り付けるので、エラストマ信号接触子が入力信号パッドとかみ合う。導電性エラストマ信号接触子のいずれかの側に開口を形成するが、これら開口は、サブストレート・キャリア内のボアと、回路基板のスルー・ホールと整列する。プローブ・ヘッドは、多数の信号ラインを有するケーブルを用いて測定機器に結合される。これら信号ラインの一端は、入力信号回路の出力端と電気的に結合し、これら信号ラインの他端は、入力コネクタに電気的に結合する。この入力コネクタに測定機器の入力コネクタが結合される。
【００１８】
第１アダプタを設けて、既存の多チャネル信号プローブを信号接触子パッド構造に接続する。この信号接触子パッド構造は、本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブを用いている。既存の多チャネル信号プローブは、プラグ及びレセプタクル部分と合うコネクタにて終端される。各プラグ及びレセプタクル部分は、各ハウジング内に配置され、高速で制御可能なインピーダンスの伝送線を有する。伝送線の一端は、各ハウジングの一端にて接触子パッドを形成し、伝送線の他端は、ハウジングの他の一端にて電気接触子を形成する。電気接触子が互いにかみ合って、プラグ及びレセプタクルが合う。アダプタは、ぴったりと合うプラグ及びレセプタクルの他方を含む。伝送線の接触子パッドは、サブストレートの上面上に形成された接触子パッドの第１配列に付けられる。サブストレートの底面は、そこに形成された接触子パッドの第２配列を有する。これら接触子パッドは、被試験装置の回路基板上の信号接触子パッドに対応する。上面のこれら接触子パッドは、底面の対応接触子パッドに電気的に結合される。取り外し可能な信号接触子ホルダは、サブストレートの底面近傍に配置され、導電性エラストマ信号接触子が接触子パッドの第２配列とかみ合うように、これら導電性エラストマ信号接触子を電気的に支持する。アダプタ保持部材は、回路基板の信号接触子パッドと反対側に位置し、取り付け部材を有してアダプタを回路基板に固定する。
【００１９】
第２アダプタを設けて、低入力容量の多チャンネル信号プローブを、被試験装置に取り付けられインピーダンスが制御される高速コネクタのプラグ又はレセプタクルに接続する。第２アダプタのハウジングは、対向する端部壁及び側壁がキャビティ（空洞）を形成する。このキャビティは、ぴったりと合うプラグ又はレセプタクルの他方を受ける。ぴったりと合うプラグ又はレセプタクルの伝送線の接触子パッドは、ハウジング・キャビティの一端で露出し、伝送線の電気接触子は、ハウジングの他端で露出する。ハウジングは、キャビティのいずれかの側の側壁に形成されたプローブ・ヘッド保持部材と、このプローブ・ヘッド保持部材の近傍に配置されたアライメント・フランジとを有し、このアライメント・フランジは、側壁から上側に延びる。この保持部材は、側壁に形成されたボアを含み、これらボアは、そこに形成されたネジ開口を有するピンを受ける。
【００２０】
このアダプタは、サブストレートを含んでおり、このサブストレートは、そこを介して形成された開口を有する。これら開口は、ハウジング上のアライメント・フランジをぴったりと受ける。サブストレートは、このサブストレートの上面及び底面の夫々に形成された接触子パッドの第１配列及び第２配列を有する。接触子パッドの第１配列は、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの導電性エラストマ信号接触子に対応する。接触子パッドの第２配列は、プラグ又はレセプタクルの伝送線の対応接触子パッドに付着される。サブストレートの上面上の接触子パッドの第１配列は、このサブストレートを介して延びる導電性ランを介して、このサブストレートの底面の接触子パッドの対応する第２配列に電気的に結合される。
【００２１】
アライメント・フランジは、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの対応するボアと合うので、この低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの信号接触子パッドは、サブストレートの上面の対応接触子パッドに接触する。プローブ・ヘッド保持部材のネジ・ピンは、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドのボアに配置されたネジの如き取り付け部材を受けて、プローブ・ヘッドをハウジングに固定する。
【００２２】
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説明から更に明らかになろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、被試験装置１２に信号を注入すると共にこの被試験装置１２から信号を取り込むロジック・アナライザの如き測定機器１０の斜視図である。このロジック・アナライザは、携帯型スタンドアロン形式の測定機器であってもよいし、多数のメインフレームを有するモジューラ・システム形式の測定機器であってもよい。図１では、種々のモジュール１６を受ける多数のスロットを具えたモジューラ・メインフレーム１４を有するモジューラ型ロジック・アナライザ・システム（測定機器）１０の一形式を示す。これら複数のモジュール１６は、制御モジュール１８と、１個以上のロジック・アナライザ・モジュール及びパターン発生器モジュール２０とを含む。デジタル・オシロスコープ・モジュールをオプションとしてこのシステムに含めてもよい。ロジック・アナライザ／パターン発生器モジュール２０は、３４、６８、１０２、１３６チャネルの如き多くのチャネルの構造となっている。メインフレームが６８０チャネル以上を含むようにしてもよい。多数のメインフレームを一緒に接続して、８１２０チャネル以上を有するシステムも実現できる。メインフレーム１４からの信号出力を表示モニタの如き表示装置２２に供給して、被試験装置１２から取り込んだ信号を観察する。モジュール２０は、必要に応じて表示器／操作部２３を有する。
【００２４】
各モジュール２０は、市販のサムテック（Samtec）又はミクタ（mictor）コネクタのレセプタクル部分の如き入力／出力コネクタ２４を有する。サムテック・コネクタのプラグ部分は、多チャネル信号プローブ・ヘッド装置２６の一端に接続される。リボン・ケーブル２８は、プローブのサムテック・コネクタ端から低入力容量の信号プローブ・ヘッド３０に延びる。低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０は、マイクロプロセッサ３４を含むＰＣマイクロプロセッサ・マザー・ボード（回路基板）３２の如き被試験装置１２上に形成された信号接触子パッドに取り付けられる。被試験装置１２は、インターネット・スイッチなどの埋め込み制御ボードを含んでもよい。被試験装置１２に関連した種々のバスを試験するために、被試験装置１２は、アダプタ・カード（回路基板）３６を受けるコネクタを具えてもよい。これらバスは、高速Ｉ／Ｏバス、ＰＣＩバス、ラムバス（RAMBus）、ギガビット・イーサネット（Ｒ）などでもよいが、これらに限定されるものではない。３個の低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッド３０が被試験装置１２に接続されている状態が図示されているが、任意の数の多チャネル信号プローブ・ヘッド装置２６を被試験装置１２に接続してもよいことが理解できよう。
【００２５】
図２は、低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の信号接触子に合う被試験装置１２上の信号接触子パッド４０の拡大図である。導電ラン（信号路）４２は、回路基板３２、３６上に配置され、被試験装置１２上の単一又は複数のバスを接触子パッド４０に結合する。これら信号接触子パッド４０は、回路基板３２、３４上に配列（アレイ）として形成され、この配列は、好適実施例において、接触子パッドの２行を有する。配列の一方の行は、３個の接触子パッドを４組有し、配列の他方の行は、３個の接触子パッドの５組を有する。接触子パッドの各組は、接地接触子パッドで分離された２個の信号パッドを有し、全部で１８個の信号接触子パッドとなる。１対の信号接触子パッドを用いて、正及び負の差動クロック信号を提供して、全部で１６個の信号接触子パッドをデータ・チャネルとして用いる。信号接触子パッドを１６個のシングル・エンド・データ・チャネルとして構成するか、又は、８個の差動信号チャネルとして対に組み合わせる。本発明の好適実施例において、詳細に後述する如く、スルー・ホール４４を回路基板３２、３４に形成して、接触子パッド４０の配列のいずれかの側でプローブ・ヘッド保持部材を受け入れる。方向付け開口４６を回路基板３２、３６に形成して、信号プローブ・ヘッド３０の方向ピンを受け入れてもよい。代わりに、プローブ・ヘッド保持部材は、回路基板から延び、低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッド３０を受ける支柱を含んでもよい。
【００２６】
図３は、本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの第１実施例の分解斜視図である。かかる図３の分解斜視図に示すように、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０は、ハウジング５０を具えている。このハウジング５０は、少なくとも第１開放端５２と、サブストレート支持部材５４とを有する。このサブストレート支持部材５４は、少なくとも第１サブストレート（基板）５６を受ける。サブストレート５６は、その上に形成された複数の入力信号パッド５８を有し、これら入力信号パッド５８は、サブストレート５６の一端で露出されている。入力信号パッド５８がハウジング５０の開放端５２で露出されるように、サブストレート５６がハウジング５０内に位置決めされる。取り外し可能な信号接触子ホルダ６０は、ハウジング５０に取り付けられ、導電性エラストマ信号接触子６２を支持する。エラストマ信号接触子６２がサブストレート上の入力信号パッド５８とかみ合うように、ホルダ６０がハウジング５０の開放端５２に位置決めされる。ハウジング５０に形成された位置を有するプローブ・ヘッド保持部材６４は、信号プローブ・ヘッド３０を被試験装置１２に固定する。
【００２７】
信号プローブ・ヘッド３０のハウジング５０は、サブストレート・キャリア６６及びカバー（前面壁、背面壁）６８を有する。サブストレート・キャリア６６は、好ましくは、対向する踏み越し段（stile）７０及びレール７２で形成されており、これらの間に開放領域７４を形成する。これは、窓枠の形式と類似である。少なくとも第１組の逃げ（recess）７６を、開放領域７４に隣接した踏み越し段７０に形成する。少なくとも第１組の逃げ７８をレール７２に形成する。一方のレールの逃げ８０が踏み越し段７０の逃げ７６と合う。他方のレール７２の逃げ８２の大きさは、サブストレート５６に接続された高周波数リボン・ケーブル８４を受け入れられるようになっている。サブストレート・キャリア６６の整合逃げ７６、８０は、サブストレート５６を受ける。かかるサブストレート５６は、好ましくは、集積回路８６及び受動コンポーネント８７などの電気コンポーネントがその上に設けられたハイブリッド・サブストレートであり、入力信号回路を形成する。本発明の好適実施例において、踏み越し段７０及びレール７２は、両側に形成された逃げ７６、７８を有し、対向するハイブリッド・サブストレート５６を受ける。ボア８８は、踏み越し段７０の各々を介して、これら踏み越し段の長手方向の軸に平行に且つサブストレートと平行に設けられている。ボア８８は、取り付け部材９０を受けて、信号プローブ・ヘッド３０を被試験装置１２の回路基板３２、３６に固定する。ハウジング５０の開放端５２から延びる踏み越し段に第２ボア８９を形成するが、この第２ボア８９は、第１ボア８８と同軸的である。第２ボア８９の各々の直径は、第１ボア８８よりも大きく、その大きさは、詳細に後述するアライメント・フランジをぴったりと受けるものである。取り付け部材９０は、好ましくは、ネジであり、回路基板３２、３６の信号接触子パッド４０の配列と反対側に配置されたネジ開口を受ける。サブストレート・キャリア６６は、好ましくは、液晶ポリマーの如き剛性材料で作られ、取り付け部材９０が生じるキャリアの列負荷を回路基板に伝える。カバー６８は、好ましくは、ナイロン・プラスティックで作られ、その外側の壁（カバー６８、側壁９６）９２がキャビティ９４を形成する。このキャビティが、サブストレート・キャリア６６をぴったりと受ける。カバー６８の狭い対向する側壁９６は、その一端に隣接して形成された開口９８を有し、これら開口９８が、取り外し可能な信号接触子ホルダ６０のラッチ傾斜１００を受ける。
【００２８】
代わりに、ハウジング５０は、二枚貝の貝殻形式のデザインでもよい。このハウジングは、第１ハウジング部材を有し、この第１ハウジング部材は、基部と、この基部の少なくとも１個の側部から延びる側壁とを有し、開口端キャビティを形成する。支持フレームは、基部のサブストレートを支持するように、基部の内側部分の周辺付近に形成してもよい。ボアは、サブストレートと平行な基部の側壁内に形成してもよい。これらボアは、取り付け部材を受けて、信号プローブ・ヘッドを被試験装置の回路基板に固定する。第１ハウジング部材の形状と同一の広がりを持つ周辺を有する第２ハウジング部材を第１ハウジング部材に固定して、ハウジングのサブストレートを包囲する。第１ハウジング部材の側壁は、基部の両側から延びて、基部の両側に開放端キャビティを形成することもできる。基部の両側の内側部分の周辺付近に支持フレームを形成して、基部の両側にサブストレートを支持してもよい。第１ハウジング部材の形状と同一の広がりを持つ周辺を有する第２ハウジング部材を第１ハウジング部材に固定して、ハウジング内にサブストレートを包囲する。
【００２９】
各ハイブリッド・サブストレート５６は、このサブストレートの一端の表面１０６に形成された複数の入力信号パッド１０２及び接地パッド１０４を有する。これらパッド１０２及び１０４の集合を単に入力信号パッド５８と呼ぶ。これらパッドは、被試験装置１２上の信号接触子パッド４０の組合せに対応する。入力信号パッド１０２の各々は、サブストレート５６に取り付けられた集積回路８６内に形成された緩衝増幅器の形式である入力信号回路に電気的に結合される。サブストレート５６は、サブストレート・キャリア６６内に位置決めされ、サブストレート回路が互いに向き合い、入力信号パッド５８がキャリア６６の端部で露出する。リボン・ケーブル８４の個別の信号ラインは、緩衝増幅器回路８６の出力端に電気的に結合される。リボン・ケーブル８４がサブストレート５６に取り付けられ、サブストレート５６がキャリア６６内に位置決めされて、カバー６８は、キャリア６６の上に滑り込み、キャリアのラッチ・リブ１０８により位置決めされる。このラッチ・リブがカバーのラッチ開口１１０とかみ合う。サブストレート５６の入力信号パッド５８は、ハウジング５２の開放端で露出され、リボン・ケーブル８４がハウジング５０の開放端１１２から延びる。
【００３０】
ハウジング５０の開放端５２は、ハウジング５０に付けられた取り外し可能な信号接触子ホルダ６０を受ける。信号接触子ホルダ６０は、平面フレーム部材１２０と、ラッチ部材１２２とを具えており、これらラッチ部材１２２は、フレーム部材１２０のいずれかの端部から同じ方向に延びている。少なくとも第１スロット１２４がフレーム部材１２０に形成されており、これらスロットは、ハウジング５０のサブストレート５６の端部と整列している。信号プローブ・ヘッド３０が、第２サブストレートの端部と整列した２個のサブストレート５６を含んでいる場合、第２スロット１２６がフレーム部材１２０内に形成される。本発明の好適実施例において、スロット１２４及び１２６を、同一線上に並んだ２個のスロットに分割する。アライメント・リブ（図示せず）をフレーム部材１２０内に形成する。これらリブは、サブストレート・キャリア６６の露出端に形成された対応アライメント溝１２８に整列する。ラッチ部材１２２は、内側に面したラッチ傾斜１００を有する。これらラッチ傾斜１００は、ハウジング５０の開口９８とかみ合って、信号接触子ホルダ６０をハウジング５０の開放端５２に固定する。方向付けピン１３０は、フレーム部材１２０のラッチ部材１２２と反対側に形成してもよい。このピン１３０は、回路基板３２、３６の方向付け開口４６を受けて、信号プローブ・ヘッド３０を適切な方向になるのを助ける。フレーム部材１２０の単一又は複数のスロット１２４、１２６は、導電性エラストマ信号接触子６２を受けて支持し、単一又は複数のサブストレート５６の入力信号パッド５８とかみ合う。導電性エラストマ信号接触子６２は、外部絶縁エラストマ樹脂の間に挟まれた中心導電性エラストマ領域を有する導電性エラストマ材料のシートから形成される。導電性エラストマ領域は、０．００２インチ（０．０５０８ｍｍ）のピッチでエラストマ材料を介して延びる金のワイヤを有する。かかる導電性エラストマは、米国カリフォルニア州シンエツ・ポリマー・アメリカ・インコーポレイテッドからＭＡＦインター・コネクトの名称で市販されている。信号接触子ホルダ６０の単一又は複数のスロット１２４、１２６にぴったりと適合する長さに、導電性エラストマ材料のシートを切り取る。エラストマ材料の高さは、ホルダ６０のフレーム部材１２０の厚さよりもわずかに大きいので、ハウジング５０の取り付け部材９０の下側の力が、回路基板３２、３６の信号接触子パッド４０と、サブストレート５６の入力信号パッド５８との間に導電性エラストマ信号接触子６２を加圧する。取り外し可能な信号接触子ホルダ６０は、導電性エラストマ信号接触子６２のいずれかの側に形成された開口１３２も含んでおり、ハウジング５０内のボア８８と整列している。
【００３１】
低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドは、現在使用されている高周波数で制御されたインピーダンスのコネクタ・システムを、導電性エラストマ信号接触子６２と交換する。ハウジング５０の端部に入力信号パッド５８を配置する信号プローブ・ヘッドの構造と関連したエラストマ信号接触子６２により、低入力容量の信号プローブ・ヘッド３０の入力容量は、約０．７ピコファラッドである。ギガヘルツ範囲で動作するバス及び回路を試験するために、信号プローブ・ヘッドの入力容量を２〜２．５ピコファラッドから０．７ピコファラッドに低下させることは本質的なことである。導電性エラストマ信号接触子６２の弾力性が時間と伴に失われることにより、被試験装置１２の信号接触子パッド４０及びサブストレートの入力信号パッド５８の間の連続性が、時々途切れたり、失われたりする。低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の取り外し可能な信号接触子ホルダ６０を合体することにより、信号プローブ・ヘッド３０のエラストマ信号接触子６２を迅速且つ容易に交換できる。
【００３２】
信号プローブ・ヘッド３０の好適実施例を０．０９０インチ（２．２８６ｍｍ）以上の厚さの回路基板用に設計した。この実施例において、ラッチ部材１２２と反対方向で、信号接触子ホルダ６０内に形成された開口１３２に隣接して、フランジ１３４が形成されている。回路基板上の信号接触子パッド４０のいずれかの側の回路基板３２、３６に形成されたスルー・ホール４４とフランジ１３４がぴったりと適合する。フランジ１３４は、信号プローブ・ヘッド３０が信号接触子パッド４０に整列するのを助ける。プローブ・ヘッド保持部材６４は、回路基板の信号接触子パッド４０と反対側に固定される保持ナット１３６を有する。各保持ナット１３６は、ネジ開口１３８を有し、このネジ開口は、信号接触子パッド４０のいずれかの側のスルー・ホール４４の１個と整列している。好適実施例において、保持ナットは、米国ペンシルバニア州ダンボロのペン・エンジニアリング・アンド・マニュファクチャリング・コーポレーションが製造販売している部品番号ＫＦ２−２５６のＰＥＭナットである。ネジ取り付け部材９０は、保持ナット１３６にネジ的にかみ合い、信号プローブ・ヘッド３０を回路基板３２、３６に固定する。
【００３３】
図４は、本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の第２実施例の分解斜視図である。この図４において、図３と同じ参照符号は、同じ要素を示す。この第２実施例のハウジング５０は、図３と同じであり、このハウジング５０は、サブストレート・キャリア６６及びカバー６８を有する。サブストレート・キャリア６６は、踏み越し段７０及びレール７２の構造を含んでおり、これら踏み越し段及びレールは、そこに形成された逃げ７６、７８を有し、ハイブリッド・サブストレート又はサブストレート５６を受ける。踏み越し段７０は、取り付け部材９０を受けるボア８８を含んでいる。カバー６８内にサブストレート・キャリア６６をぴったりと受ける。カバー６８の狭い対向側壁９６は、取り外し可能な信号接触子ホルダ６０のラッチ傾斜１００を受ける一端に隣接して形成された開口９８を有する。上述のハウジングの別の構成をこの第２実施例に用いてもよい。
【００３４】
ハウジング５０の開放端５２を覆うハウジングに取り外し可能なホルダ６０を付着させる。このホルダ６０は、ハイブリッド・サブストレート又はサブストレート５６の露出した信号接触子パッド５８を有する。信号接触子ホルダ６０の構造は、平面フレーム部材１２０がラッチ部材１２２を有し、これらラッチ部材１２２がフレーム部材１２０のいずれかの端部から同じ方向に延びる。単一又は複数のサブストレート５６の端部と整列された単一又は複数のスロット１２４、１２６内に導電性エラストマ信号接触子６２が受けられ支持される。フレーム部材１２０は、アライメント・リブ（図示せず）を有し、これらアライメント・リブは、サブストレート・キャリア６６の露出端に形成された対応アライメント溝１２８と整列している。ラッチ部材１２２は、内側に面したラッチ傾斜１００を有し、これらラッチ傾斜１００がハウジング５０の開口９８とかみ合って、信号接触子ホルダ６０をハウジング５０の開放端５２に固定する。フレーム部材１２０のラッチ部材１２２の反対側に方向付けピン１３０を設けてもよい。このピン１３０は、回路基板３２、３６の対応する方向付け開口４６内に収まり、信号プローブ・ヘッド３０が適切な方向となるのを助ける。取り外し可能な信号接触子ホルダ６０は、導電性エラストマ信号接触子６２のいずれかの側に形成された開口１３２も含み、これら開口１３２は、ハウジング５０のボア８８と整列する。
【００３５】
信号プローブ・ヘッド３０の本実施例は、０．０９０インチ（２．２８６ｍｍ）の厚さの回路基板用に設計されている。この実施例において、信号接触子ホルダ６０内の開口１３２に隣接して形成されたフランジ１３４を除去して、回路基板３２、３６の上に延びるアライメント・フランジ１５０と置換する。アライメント・フランジ１５０は、保持ブロック１５２から延び、回路基板３２、３６の接触子パッド４０と反対側に位置決めされる。保持ブロック１５２は、そこに形成されたネジ開口１５４を有し、これらネジ開口１５４は、回路基板３２、３６のスルー・ホール４４と整列している。アライメント・フランジ１５０は、ネジ開口１５４の近傍に形成され、その大きさは、回路基板３２、３６のスルー・ホール４４にぴったりと受けられるものである。フランジ１５０は、回路基板３２、３６の表面上を延び、ラッチ部材１５６を含む。これらラッチ部材１５６は、フランジ１５０から外側に延び、回路基板３２、３６の上面とかみ合い、保持ブロック１５２を回路基板に固定する。信号プローブ・ヘッド３０は、回路基板３２、３６上に位置決めされ、フランジ１５０がハウジング５０の第２ボア８９に延び、回路基板上で信号プローブ・ヘッド３０を整列させるのを助ける。ハウジング５０の開放端５２の近傍に形成されたノッチ１５８内にぴったりと保持ブロック１５２のラッチ部材１５６を受ける。取り付け部材９０は、ハウジング５０のボア８８内に位置決めされたネジの形式であり、保持ブロック１５２のネジ開口１５４とネジ的に合う。保持ブロック１５２にネジ９０を締め付けることにより、保持ブロック１５２及び信号プローブ・ヘッド３０の間に回路基板３２、３６を取らえ、信号プローブ・ヘッド３０を回路基板３２、３６に固定する。
【００３６】
図５は、保持ブロック１５２の好適実施例の分解斜視図である。保持ブロック１５２は、矩形ハウジング１６０を有し、外壁１６２が内部チャンバ１６４を形成する。このハウジング１６０は、外壁１６２の一方に形成された開口１６６を有し、この開口１６６は、回路基板３２、３６のスルー・ホール４４と整列する。アライメント・フランジ１５０は、開口１６６に隣接する外壁１６２から延びる。開口１５０の外壁１６８は、回路基板３２、３６のスルー・ホール４４とぴったりと合い、このスルー・ホールを介して延びる。アライメント・フランジ１５０は、外側に延びるラッチ部材１５６を有し、これらラッチ部材１５６は、回路基板３２、３６の上面とかみ合う。真鍮又は他の類似の固い材料で作られた補強材ブロック１７０は、矩形ハウジング１６０の内部チャンバ１６４内に位置決めされる。補強材ブロック１７０は、そこに形成されたネジ開口１７２を有する。これらネジ開口１７２は、矩形ハウジング１６０の開口１６６と整列しており、取り付け部材９０を受けて、信号プローブ・ヘッド３０を回路基板３２、３６に固定する。
【００３７】
ミクタ又は類似形式のコネクタを用いる既存の多チャネル信号プローブと、本発明の低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド装置２６と共に用いる被試験装置１２上の信号接触子パッド４０の新たな構造との間で、逆方向の両立性を維持することも必要である。また、被試験装置に取り付けられたミクタ又は類似形式のコネクタと、本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド装置２６との間でも両立性が必要である。この点に関し、図６は、既存の多チャネル信号プローブと、被試験装置１２上の接触子パッド４０の新たな構造と一緒に利用可能な第１アダプタ２００の分解斜視図である。また、図７は、第１アダプタと共に用いる多チャネルの制御されたインピーダンスのコネクタのレセプタクル部分の上から見た斜視図である。既存の多チャネル信号プローブは、高速でインピーダンスが制御されたコネクタ（例えば、ミクタ・コネクタなど）で終端されたプローブ・ヘッドを有する。コネクタは、レセプタクル部分２０２（図６及び図７）とぴったりと合うプラグ部分を有し、各部分は、伝送線２０６を包囲するハウジング２０４を有する。上述の如く、プラグ部分のハウジングの一端から延びる伝送線の端部は、プローブ・ヘッドの電気回路に結合された接触子パッドに接続された縁の平行な行として形成される。ハウジングの端から延びる伝送線の端部は、中央電力接地用波形平面構造接触子により分離された電気接触子の平行な行として形成される。レセプタクル部分２０２のハウジングの一端から延びる伝送線２０６の端部は、中央電力接地用接触子２１０のいずれかの側の接触子パッド２０８の平行な行として形成される。ハウジング２０４の他端から延びる伝送線２０６の端部は、中央電力接地用接触子２１４により分離された電気接触子２１２の平行な行として形成される。プラグがレセプタクルに挿入されると、電気接触子及び中央電力接地用接触子が互いにかみ合う。レセプタクル２０２を被試験装置１２の回路基板３２、３６に取り付ける前に、レセプタクル・ハウジング２０４をラッチ・ハウジング２１６に挿入してもよい。多チャネル信号プローブをコネクタのプラグ部分で終端することは一般的であるが、本発明のアダプタは、信号プローブを終端するコネクタのレセプタクル部分により、等しく実現できる。
【００３８】
アダプタ２００は、サブストレート２２０に取り付けられたコネクタの適合レセプタクル部分２０２の他の部分を有する。サブストレート２２０は、上面２２２を有する。この上面の上に、レセプタクル２０２の伝送線２０６の接触子パッド２０８に対応する接触子パッド２２４の配列が形成される。スルー・ホール２１８がサブストレート２２０に設けられて、電力接地用接触子２１０を受ける。半田付けや、導電性接着剤などによる接着などの既知の接続技術を用いて、サブストレート２２０の接触子パッド２２４にレセプタクル２０２の接触子パッド２０８を付着させて、レセプタクルの接触子パッドをサブストレートの接触子パッドに電気的に結合する。サブストレート２２０の底面２２６は、被試験装置１２の回路基板３２、３６上の信号接触子パッド４０に対応する接触子パッド２２８の第２配列を有する。導電ラン（図示せず）は、サブストレート２２０を介して延び、上面２２２の接触子パッド２２４の配列を底面２２６の接触子パッド２２８の配列に結合する。
【００３９】
アダプタの構造は、好適には、取り付けラグ２３０がサブストレート２２０の底面２２６から延びている。これらラグ２３０は、形状が円形であり、そこに形成されたネジ開口２３２を有する。ラグ２３０は、サブストレート２２０の上に位置決めされ、信号接触子パッド４０近傍の回路基板３２、３６内のスルー・ホール４４と整列する。
【００４０】
取り外し可能な信号接触子ホルダ２３４は、サブストレート２２０の底面２２６に隣接して位置決めされ、導電性エラストマ信号接触子２３６を支持する。接触子ホルダ２３４は、そこに形成されたスロット２３８を有し、サブストレート２２０の底面上の接触子パッド２２８の第２配列と整列する。開口２４０が接触子ホルダ２３４に形成され、サブストレート２２０の底部に設けられたラグ２３０と整列する。これらスロット２３８は、導電性エラストマ信号接触子２３６を受けて支持し、これら導電性エラストマ信号接触子２３６は、サブストレート２２０の底面の接触子パッド２２８とかみ合う。導電性エラストマ信号接触子２３６は、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の導電性エラストマ信号接触子６２を形成するのと同様に、同じ導電性エラストマ・シート材料から形成される。エラストマ材料の高さは、ホルダ２３４の厚さよりもわずかに大きいので、被試験装置１２の回路基板３２、３６のアダプタ２００の下向きの力が、回路基板３２、３６の信号接触子パッド４０と、サブストレート２２０の接触子パッド２２８との間の導電性エラストマ信号接触子２３６を圧縮する。取り外し可能な信号接触子ホルダ２３４は、ラグ２３０の上にホルダを挿入することにより、アダプタ２００上に位置決めされる。
【００４１】
アダプタ保持部材２４２は、被試験装置１２の信号接触子パッド４０に対して回路基板３２、３６の反対側に位置決めされ、アダプタ２００を被試験装置１２に固定するのを助ける。保持部材２４２は、好ましくは、矩形形状であり、略平坦な上面２４４を有し、この上面２４４は、回路基板３２、３６の底面とかみ合う。開口２４６を保持部材２４２に形成するが、この開口２４６は、信号接触子パッド４０近傍の回路基板３２、３６に形成されたスルー・ホール４４と整列する。保持部材の上面から延びる開口の一部は、ボアであり、その直径は、アダプタ・サブストレートのラグをぴったり受ける直径よりもわずかに大きい。保持部材２４２の底面２４８から延びる開口２４６の一部は、ボアであり、その直径は、ラグ２３０のネジ開口２３２に延びる取り付け部材２５０を受けるよりもわずかに大きい。取り付け部材２５０は、好適には、ネジであり、これらネジが絞められると、取り外し可能な信号接触子ホルダ２３４及びアダプタ保持部材２４２の間に被試験装置１２の回路基板３２、３６を捕捉する。ネジ２５０の内の短い方を０．０９０インチ（２．２８６ｍｍ）以下の厚さの回路基板に用い、長い方のネジを０．０９０インチ（２．２８６ｍｍ）より薄い回路基板に用いる。
【００４２】
図８は、被試験装置１２に取り付けられたミクタ又は類似形式のコネクタに、単一又は複数の低入力容量の多チャネル信号プローブ３０を接続するための第２アダプタ３００の分解斜視図である。このコネクタは、ぴったりと合うプラグ３０２と、レセプタクル部分とを有し、各部分は、伝送線３０６を包囲するハウジング３０４を有する。プラグ部分３０２のハウジングの一端から延びる伝送線３０６は、中央電力接地用接触子の各側に接触子パッドの平行な行として形成される。ハウジング３０４の他端から延びる伝送線３０６の端部は、中央電力接地用波板構造の接触子３１０により分離された電気接触子３０８の平行な行として形成される。レセプタクル部分のハウジングの一端から延びる伝送線の端部は、中央電力接地用接触子のいずれかの側の接触子パッドの平行な行として形成される。ハウジングの他端から延びる伝送線の端部は、中央電力接地用接触子により分離された電気接触子の平行な行として形成される。プラグをレセプタクルに挿入した際に、電気接触子及び中央電力接地用接触子は互いにかみ合う。被試験装置の回路基板上のコネクタのレセプタクル部分を接続することは一般的であるが、回路基板上に取り付けられたコネクタのプラグ部分と共に本発明のアダプタを同じに実施できる。
【００４３】
アダプタ３００がハウジング３１２を有し、対向する端部壁３１４及び側壁３１６がキャビティ３１８を形成して、このキャビティがぴったり合うプラグ３０２及びレセプタクルの他方を受ける。伝送線３０６の接触子パッドがハウジング・キャビティ３１８の一端で露出し、伝送線の電気接触子３０８がハウジングの他端で露出する。ハウジング３１２は、キャビティ３１８のいずれかの側の側壁３１６に形成されたプローブ・ヘッド保持部材３２０と、プローブ・ヘッド保持部材３２０に隣接して配置されたアライメント・フランジ３２２とを有する。これらアライメント・フランジ３２２は、側壁３１６から上側に延びる。保持部材３２０は、内壁に形成されたボア３２４を含んでおり、これらボア３２４は、そこに形成されたネジ開口３２８を有するピン３２６を受ける。
【００４４】
アダプタは、サブストレート３３０を有し、このサブストレート３３０は、そこに形成された開口３３２を有する。これら開口は、ハウジング３１２のアライメント・フランジ３２２をぴったりと受ける。サブストレート３３０は、上面３３４及び底面３３６を有する。この上面は、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０のエラストマ信号接触子６２に対応する接触子パッド（図示せず）の第１配列を有する。サブストレート３３０の底面３３６は、伝送線の接触子パッドに対応するパターンで配置された接触子パッド３３８の第２配列を有する。半田付けや、導電性接着剤などによる接着などの既知の接続技術を用いて、伝送線の接触子パッドは、接触子パッドの第２配列に付着されて、プラグ接触子パッドをサブストレート接触子パッドに電気的に結合する。サブストレートの上面の接触子パッドの第１配列は、サブストレート３３０を介して延びる導電ラン（図示せず）により、サブストレートの底面の接触子パッドの対応第２配列に電気的に結合される。
【００４５】
低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０のエラストマ信号接触子６２がサブストレート３３０の上面３３４の対応する接触子パッドに接続するように、アライメント・フランジ３２２は、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の対応ボア８９と合う。プローブ・ヘッド保持部材３２０のネジ・ピン３２６は、低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッド３０のボア８８内に配置された取り付け部材９０を受ける。
【００４６】
図８のアダプタは、アダプタの好適な実施を示しており、２個の低入力容量信号プローブ・ヘッド３０をアダプタ３００に接続することができる。この構成において、第１プローブ・ヘッド保持部材３２０近傍の側壁３１６内に追加のプローブ・ヘッド保持部材３２０が形成され、この追加のプローブ・ヘッド保持部材３２０近傍にアライメント・フランジ３２２が配置されて側壁３１６から上に延びる。追加のアライメント・フランジ３２２は、他の低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッド３０の対応ボア８８と合う。上述の取り付け部材９０に最初に用いたのと同じ方法で、他の低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッド３０をハウジングに固定する。
【００４７】
上述した低入力容量多チャネル信号プローブ及びプローブ・ヘッドは、１個以上のサブストレートを有し、各サブストレートは、サブストレートの一端に形成され露出された複数の入力信号パッドを有する。少なくとも第１開放端及びサブストレート支持部材を有するハウジング内に、単一又は複数のサブストレートを位置決めする。このハウジングは、入力信号パッドがハウジングの開放端で露出するように、単一又は複数のサブストレートを受ける。取り外し可能な信号接触子ホルダは、ハウジングに取り付けられ、導電性エラストマ信号接触子を支持する。エラストマ信号接触子が入力信号パッドとかみ合うように、ホルダがハウジングの開放端に配置される。サブストレートの入力信号パッドは、多数の信号ライン・ケーブルに電気的に結合される。信号ラインの他端は、入力コネクタに電気的に結合され、測定機器に結合する。
【００４８】
導電性エラストマ信号接触子に対応する回路基板の少なくとも一面の信号接触子パッドの配列を有する被試験装置に、低入力容量の多チャネル信号プローブを取り付ける。信号接触子パッドの配列のいずれかの側にスルー・ホールを形成して、信号プローブ・ヘッドを被試験装置に固定するプローブ・ヘッド保持部材を受ける。プローブ・ヘッド保持部材は、ハウジングのボアを介して延びる取り付け部材を有し、これら取り付け部材は、回路基板の接触子パッドの反対側に設けられネジ開口を有する保持ブロック又は保持ナットとネジ的に合う。
【００４９】
上述した第１及び第２アダプタは、多チャネルで制御されたインピーダンスの伝送線コネクタを有する既存の多チャネル信号プローブを、本発明による低入力容量多チャネル信号プローブと共に用いる被試験装置の信号接触子パッドの新たな構造に接続すると共に、被試験装置に取り付けられた既存の多チャネルでインピーダンスが制御された伝送線コネクタを、本発明による低入力容量多チャネル信号プローブに接続する。第１アダプタは、サブストレートに取り付けられたコネクタの互いに合うプラグ部分及びレセプタクル部分の一方を有する。サブストレートは、このサブストレートの上面及び底面の夫々に形成された接触子パッドの第１配列及び第２配列を有する。接触子パッドの第１配列は、プラグ又はレセプタクルの伝送線の対応接触子パッドに付着される。接触子パッドの第２配列は、被試験装置の信号接触子パッドに対応する。導電ランは、サブストレートを介して、第１及び第２配列に一緒に接続する。取り外し可能な信号接触子ホルダは、サブストレートの底面の近傍に位置決めされる。接触子ホルダは、導電性エラストマ信号接触子を保持し、これら導電性エラストマ信号接触子は、接触子パッドの第２配列を被試験装置の信号接触子パッドに電気的に結合する。取り付けラグは、サブストレートの底面から延び、信号接触子ホルダを受ける。これらラグは、被試験装置の回路基板に形成されたスルー・ホール内に位置決めされる。回路基板の信号接触子パッドと反対側に位置決めされたアダプタ保持部材を用いて、アダプタを被試験装置に固定する。ラグのネジ開口にネジ取り付け部材を受ける。ネジを絞めると、サブストレートの接触子パッドの第２配列と、被試験装置の回路基板の信号接触子パッドとの間に導電性エラストマ信号接触子を圧縮し、アダプタを回路基板に固定する。
【００５０】
第２アダプタは、ハウジングを有し、対向する端部壁及び側壁がキャビティを形成し、このキャビティがぴったりと合うプラグ及びレセプタクルの他方を受ける。ぴったりと合うプラグ又はレセプタクルの伝送線の接触子パッドは、ハウジング・キャビティの他端で露出し、伝送線の電気接触子は、ハウジングの他端で露出する。ハウジングは、キャビティのいずれかの側の側壁に形成されたプローブ・ヘッド保持部材と、プローブ・ヘッド保持部材近傍に配置されたアライメント・フランジとを有し、これらアライメント・フランジは、側壁から上に延びる。保持部材は、側壁に形成されたボアを有し、これらボアは、ピンを受ける。これらピンは、そこに形成されたネジ開口を有する。
【００５１】
アダプタがサブストレートを有し、このサブストレートがそこに形成された開口を有し、開口がハウジングのアライメント・フランジをぴったりと受ける。サブストレートは、このサブストレートの上面及び底面の各々に形成された接触子パッドの第１配列及び第２配列を有する。接触子パッドの第１配列は、低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッドの導電性エラストマ信号接触子に対応する。対応する接触子パッドの第２配列は、プラグ又はレセプタクルの伝送線の接触子パッドに対応して付着される。サブストレートの上面の接触子パッドの第１配列は、サブストレートを介して延びる導電性ランにより、サブストレートの底面の接触子パッドの対応第２配列に電気的に結合される。
【００５２】
低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッドの信号接触子パッドがサブストレートの上面の対応接触子パッドに接続するように、アライメント・フランジが低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッドの対応ボアに合う。プローブ・ヘッド保持部材のネジ・ピンは、低入力容量多チャネル信号プローブ・ヘッドのボアに配置されたネジの如き取り付け部材を受けて、プローブ・ヘッドをハウジングに固定する。
【００５３】
本発明の要旨を逸脱することなく、上述の実施例の細部において種々の変更が可能なことが当業者には明らかであろう。
【００５４】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、低入力容量で、被試験装置に常設的なコネクタを必要とせず、被試験装置の回路基板上でのレイアウトを柔軟にでき、融通性のある多チャネル信号プローブ・ヘッド及び多チャネル信号プローブ・ヘッド装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被試験装置からに信号を注入すると共に被試験装置から信号を取り込む測定機器の斜視図である。
【図２】本発明の低入力容量の多チャネル信号婦の信号接触子と合う被試験装置上の信号接触子パッドの拡大平面図である。
【図３】本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの第１実施例の分解斜視図である。
【図４】本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドの第２実施例の分解斜視図である。
【図５】本発明による低入力容量の多チャネル信号プローブ・ヘッドでの保持ブロックの好適実施例の分解斜視図である。
【図６】本発明の低入力容量の多チャネル信号プローブ及び既存の多チャネル信号プローブの被試験装置上の信号接触子パッドの構造に利用可能な第１アダプタの分解斜視図である。
【図７】第１アダプタと共に用いる多チャネルの制御されたインピーダンスのコネクタのレセプタクル部分の上から見た斜視図である。
【図８】被試験装置に取り付けた既存の高速コネクタ及び本発明の低入力容量の多チャネル信号プローブと共に利用可能な第２アダプタの分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 測定機器
１２ 被試験装置
３２、３６ 回路基板
２６ 多チャネル信号プローブ・ヘッド装置
２８ リボン・ケーブル
３０ 信号プローブ・ヘッド
４０ 信号接触子パッド
４２ 導電ラン
４４ スルー・ホール
４６ 方向付け開口
５０ ハウジング
５２ 開放端
５４ サブストレート支持部材
５６ サブストレート
５８ 入力信号パッド
６０ 信号接触子ホルダ
６２ 導電性エラストマ信号接触子
６４ プローブ・ヘッド保持部材
７２ レール
７０ 踏み越し段
８４ リボン・ケーブル
８８ ボア
９０ 取り付け部材
９２ 外側の壁
９４ キャビティ
９６ 側壁
１０２ 信号入力パッド
１２２ ラッチ部材
１３２ 開口
１３４ フランジ
１３８ ネジ開口
１５２ 保持ブロック
１５４ ネジ開口
２００ 第１アダプタ
２０２ レセプタクル部分
３００ 第２アダプタ
３０２ プラグ
３２０ プローブ・ヘッド保持部材
３３０ サブストレート

Claims (6)

1. 一端で露出した複数の入力信号パッドを有する少なくとも第１のサブストレートと、
   少なくとも第１の開放端と、上記サブストレートを受けるサブストレート支持部材とを有し、上記入力信号パッドが上記開放端で露出するハウジングと、
   該ハウジングに取り付けられ、導電性エラストマ信号接触子を支持し、上記エラストマ信号接触子が上記入力信号パッドに結合できるように上記ハウジングの上記開放端に配置される取り外し可能な信号接触子ホルダと
   を具えた多チャネル信号プローブ・ヘッド。
2. 複数の入力信号パッドを有する第２サブストレートを更に具え、上記入力信号パッドが上記サブストレートの一端で露出し、上記サブストレート支持部材が上記第２サブストレートを受けて、上記支持部材を上記第１サブストレート及び上記第２サブストレートの間に配置し、上記第２サブストレート上の上記入力信号パッドを上記ハウジングの上記開放端にて露出することを特徴とする請求項１の多チャネル信号プローブ・ヘッド。
3. 回路基板の少なくとも一面上に設けられた信号接触子パッドの配列と、該信号接触子パッドの配列のいずれかの側に形成されたスルー・ホールとを有する被試験装置に取り付け可能な多チャネル信号プローブ・ヘッド装置であって、
   一端で露出した複数の信号パッドを有する少なくとも第１のサブストレートと、
   該サブストレートを受ける少なくとも第１開放端及びサブストレート支持部材を有し、上記入力信号パッドが上記開放端で露出したハウジングと、
   該ハウジングの上記開放端と垂直な方向で上記サブストレートのいずれかの側で上記ハウジングに形成されたボアと、該ボアを介して延び、上記回路基板の上記接触子パッドと反対側に取り付けられ且つ上記回路基板のスルー・ホールに整列したネジ開口にネジ的に係合して、上記信号プローブ・ヘッド装置を被試験装置に固定する取り付け部材とを有するプローブ・ヘッド保持部材と、
   上記ハウジングに取り付けられ、導電性エラストマ信号接触子を支持し、該エラストマ信号接触子のいずれかの側に形成され上記ハウジングの上記ボアと整列した開口を有し、上記エラストマ信号接触子が上記入力信号パッドに結合できるように上記ハウジングの上記開放端に配置される取り外し可能な信号接触子ホルダと
   を具えた多チャネル信号プローブ・ヘッド装置。
4. 複数の入力信号パッドを有する第２サブストレートを更に具え、上記入力信号パッドが上記サブストレートの一端で露出し、上記サブストレート支持部材が上記第２サブストレートを受けて、上記支持部材を上記第１サブストレート及び上記第２サブストレートの間に配置され、上記第２サブストレート上の上記入力信号パッドを上記ハウジングの上記開放端にて露出することを特徴とする請求項３の多チャネル信号プローブ・ヘッド装置。
5. 上記取り外し可能な信号接触子ホルダは、上記開口の近傍に設けられ、ラッチ部材から反対方向に延びるフランジを更に有することを特徴とする請求項３の多チャネル信号プローブ・ヘッド装置。
6. 上記プローブ・ヘッド保持部材は、上記回路基板の上記接触子パッドと反対側に位置決めされた保持ブロックを有し、該保持ブロックは、上記スルー・ホールと整列して上記取り付け部材を受けるネジ開口を有することを特徴とする請求項３のチャネル信号プローブ・ヘッド装置。

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