JPH06258344A - プローブを用いた高周波測定方法及び高周波プローバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波特性の測定に用いられる同軸プローブ
の先端部近傍で容易に共通アースをとることができる高
周波プローバを提供することにある。 【構成】 高周波プローバ１０は、同軸プローブ２０
ａ、２０ｂ、及びＧＮＤプローブ２０ｃをマイクロポジ
ショナー３０によって支持し、ＩＣ１１を載置するステ
ージ１３の上方を覆うように導体メッシュ４０を配設し
て構成する。測定時には、各プローブ２０ａ、２０ｂ、
２０ｃの探針部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを該当する各端
子に接触させると、各プローブの外側導体２２が銅線４
２と接触する。ＧＮＤプローブ２０ｃによって、ＩＣ１
１のＧＮＤ端子１１ｃと各銅線４２が導通状態となるた
め、同軸プローブ２０ａ、２０ｂの外側導体２２は、そ
の先端部に近い位置でＧＮＤ端子１１ｃと共通に接続さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ等の高周波回路或
いは高周波素子における高周波特性を測定する際に利用
されるプローブを用いた高周波測定方法及び高周波プロ
ーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の高周波測定例を示す。Ｉ
Ｃ５０はステージ５１上にセットされており、これを測
定する同軸プローブ５２は、マイクロポジショナー５３
に支持され、その先端部が測定すべきＩＣ端子５４に接
触した状態に位置決めされている。また、互いの同軸プ
ローブ５２は、その外側導体５２ａの基端部同士を短絡
線５５によって接続しており、共通にアースがとられて
いる。

【０００３】このようにセットした後、一方の同軸プロ
ーブ５２を介してＩＣ端子５４に高周波信号を入力し、
他方のＩＣ端子５４に出力される信号を他方の同軸プロ
ーブ５２を介して高周波測定器（図示せず）で検出する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、測定部位
となる同軸プローブ５２の先端部から離れた基端部（通
常、先端部から２０〜３０ｍｍ程度の位置）で共通アー
スをとると高周波信号が減衰してしまい、周波数が数百
ＭＨｚ以上の場合には、実質的に測定を実施することは
できなかった。この場合、同軸プローブ５２の先端部に
おいて共通のアースをとることが理想的であり、このた
め従来では、図６に示すように、同軸プローブ５２の先
端部近傍の外側導体５２ａ同士を帯状の薄い銅箔５６で
巻くなどして、できるだけ先端部に近い位置で共通アー
スをとることも行われていた。

【０００５】しかし、このような同軸プローブ５２の先
端部に銅箔５６を巻き付ける作業は、極めて薄い銅箔を
ピンセット等で挟持して行うが、この作業には熟練を要
すばかりでなく、作業中に同軸プローブ先端の針先に損
傷を与える場合もあった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は、このような高周波特性に
用いられる同軸プローブの先端部近傍で容易に共通アー
スをとることができるプローブを用いた高周波測定方法
及び高周波プローバを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
プローブを用いた高周波測定方法は、まず、測定対象の
回路素子における各端子間の上方近傍に、導電性の短絡
部材を各端子間を亘って共通に配置しておく。そして、
通常の測定と同様に高周波用の同軸プローブの探針部を
測定対象の各端子にそれぞれ接触させるが、この際、同
時にプローブ先端部の外側導体を前述した短絡部材に接
触させる。さらに、外側導体と探針部とが電気的に接続
されたプローブなどの導電部材を用いて、この回路素子
の接地端子とこの短絡部材とを電気的に接続するもので
ある。

【０００８】また、この方法を実施するための高周波プ
ローバとしては、測定すべき各端子に探針部を接触させ
る複数のプローブ、及び、この各プローブを支持するプ
ローブ支持体を備える。さらに、測定対象となる回路素
子の各端子間の上方近傍に、この各端子間を亘る導電性
の短絡部材を配置して構成する。なお、この短絡部材
は、この短絡部材に接触するプローブの外側導体を接地
電位とするためのものであり、原理的には、測定対象の
各端子の上方近傍を亘るように、一本の導体線を架設し
た構造であっても良い。なお、測定の便宜上、この短絡
部材としては、枠体の内側に導電性の細線を縦横に張設
した網状体、或いは導電性繊維による繊維集合体によっ
て構成することが望ましい。

【０００９】

【作用】この高周波測定方法では、導電性の短絡部材を
測定対象となる各端子間の上方近傍に予め配置してお
く。プローブの探針部を該当する各端子に接触させる
と、このプローブの外側導体が短絡部材と接触する。さ
らに、導電部材によって回路素子の接地端子と短絡部材
とを接触させる。これによって、各プローブの外側導体
は、その先端部に近い位置で回路素子の接地端子と共通
に接続されることになる。

【００１０】また、高周波プローバは、測定対象となる
各端子間の上方を亘るように短絡部材を配設しており、
測定時に各プローブの探針部を各端子にそれぞれ接触さ
せた際に、この各プローブの外側導体が短絡部材に接触
することとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】図１に、本実施例にかかる高周波プローバ
の構成を示す。高周波プローバ１０は、高周波測定器
（図示せず）から延びる同軸プローブ２０ａ、２０ｂ、
導電性部材としてのＧＮＤプローブ２０ｃ、この同軸プ
ローブ等を支持するマイクロポジショナー３０、測定対
象の回路素子としてのＩＣ１１を載置するステージ１
３、及び、このステージ１３の上方を覆うように配置し
た導体メッシュ４０によって構成する。

【００１３】各同軸プローブ２０ａ、２０ｂは、外径が
１〜２ｍｍ程度、長さが２０〜３０ｍｍ程度であり、マ
イクロポジショナー３０によって位置決めされ、その先
端の探針部２１ａ，２１ｂがそれぞれＩＣ１１の入力端
子１１ａ，出力端子１１ｂに接触した状態に保持されて
いる。なお、ＧＮＤプローブ２０ｃもその径及び長さが
ほぼ同等に形成されており、その探針部２１ｃがＩＣ１
１のＧＮＤ端子１１ｃに接触した状態に保持されてい
る。なお、ＧＮＤプローブ２０ｃは、高周波信号を伝搬
させる目的ではないため、同軸線路を用いておらず、先
端の探針部２１ｃと外側導体２２とが電気的に接続され
た構造となっている。

【００１４】マイクロポジショナー３０は、ネジ部３１
を正・逆回転させることにより、同軸プローブを挟む一
対の挟持板３２が互いに離隔或いは接近し、同軸プロー
ブ等の固定及び固定解除を行うものである。なお、図で
は省略したが、各マイクロポジショナー３０は、前後・
上下・左右の３次元的に移動可能な構造となっており、
このマイクロポジショナー３０を操作し先端の探針部２
１ａ，２１ｂ及び２１ｃの位置決めを行うものである。

【００１５】図２に導体メッシュ４０を示す。導体メッ
シュ４０は、図示したように、銅などの導電性の材料で
形成した四角形の枠体４１の内側に、縦横に銅線４２を
張設して網状体を構成しており、枠体４１は、各角部に
配設した非導電性の支柱４３によって所定の高さに支持
されている。なお、この支柱４３は、伸縮自在な構造と
なっており、枠体４１の高さを任意に変更することが可
能である。

【００１６】また、網目の径は、同軸プローブ２０ａ，
２０ｂ及びＧＮＤプローブ２０ｃの外径にほぼ一致させ
ている。このため、実際の測定時には、この網目内にこ
れらの同軸プローブ２０ａ等の先端部を挿入するが、こ
の際には、各同軸プローブ２０ａ等の外側導体２２が挿
入部位の網目を構成する銅線４２と接触することにな
る。なお、この各銅線４２は、四角形の枠体４１を介し
てすべてＧＮＤに接続されている。

【００１７】次に、以上のように構成する高周波プロー
バを用いた高周波測定方法を図１に基づいて説明する。

【００１８】まず、ステージ１３上に測定対象となるＩ
Ｃ１１を載置した後、この上を覆うように導体メッシュ
４０を設置し、枠体４１に張設された銅線４２の位置
が、ＩＣ１１の測定端子の上方の適当な位置にセットさ
れるように支柱４３の高さを調節する。次いで、同軸プ
ローブ２０ａ，２０ｂを支持したマイクロポジショナー
３０を変位させ、この各同軸プローブの先端部を導体メ
ッシュ４０の網目内に挿入して、探針部２１ａ，２１ｂ
をＩＣ１１の各端子１１ａ、１１ｂに接触させる。この
状態で、各同軸プローブ２０ａ，２０ｂの外側導体２２
は、導体メッシュ４０の銅線４２と接触している。ま
た、この作業と同時、或いは前後して、ＧＮＤプローブ
２０ｃを支持したマイクロポジショナー３０を変位さ
せ、同様にして、この先端部を導体メッシュ４０の網目
内に挿入して、探針部２１ｃをＩＣ１１のＧＮＤ端子１
１ｃに接触させる。前述したように、ＧＮＤプローブ２
０ｃは、先端の探針部２１ｃと外側導体２２とが電気的
に接続された構造となっている。したがって、このよう
にＧＮＤプローブ２０ｃの外側導体２２を導体メッシュ
４０の銅線４２に接触させることによって、ＩＣ１１の
ＧＮＤ端子１１ｃと銅線４２とが導通状態となる。

【００１９】なお、この銅線４２と各プローブの外側導
体２２の接触位置は、先端部に近い方が望ましいが、少
なくとも外側導体２２の下端から上方に0.5 〜1.0 ｍｍ
程度となるように調整する。

【００２０】このようにして、同軸ブローブ２０ａ，２
０ｂ及びＧＮＤプローブ２０ｃの外側導体２２をすべて
銅線４２に接触した状態とすると、ＩＣ１１のＧＮＤ端
子と各同軸プローブ２０ａ，２０ｂの外側導体２２とが
互いに共通に接続された状態となり、それぞれ先端部に
極めて近い位置で共通アースがとられた状態となる。

【００２１】このように測定部位に近い同軸ブローブの
先端部近傍で共通アースをとることにより、同軸プロー
ブの特性インピーダンスが所定の値となり、数百ＭＨｚ
以上の高周波信号でも減衰せずに伝搬可能となる。この
結果、図４に示すように、従来の同軸プローブに比べ測
定可能な周波数の上限範囲が広がると共に、測定精度が
向上し、良好にＩＣの高周波特性を測定することが可能
となる。

【００２２】本実施例では、導電性の短絡部材として導
電性の細線を縦横に張設した導体メッシュ４０を例示し
たが、この構造に限定するものではなく、例えば、図３
に示すように、枠体４１の内側に、カーボン繊維などの
導電性の繊維を集合させた繊維集合体４５を張設して構
成するなど、各端子間を電気的に共通に接続できる導電
性部材を張設或いは架設した構造であれば良い。この繊
維集合体４５など用いて構成した場合にも、同様に、各
同軸プローブ等の先端部をこの繊維集合体４５内に挿入
し、この外側導体２２を繊維集合体４５に接触させた状
態で測定を実施すれば良い。

【００２３】また、各実施例では、パッケージング前の
ＩＣを測定する例を示したが、パッケージング後のＩＣ
も勿論測定することが可能である。この場合には、パッ
ケージから外方に突出した接続ピンに、各同軸ブローブ
の先端を当接させることになる。また、測定対象も特に
ＩＣに限定するものではなく、いかなる高周波素子或い
は高周波回路でも測定することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるプ
ローブを用いた高周波測定方法によれば、各プローブの
外側導体を短絡部材に接触させながら、プローブの探針
部を各端子にそれぞれ接触させることができ、測定時に
各プローブにおける外側導体先端の近傍同士を容易に接
続することが可能となる。さらに、この際、導電部材を
用いてこの回路素子の接地端子と短絡部材とを電気的に
接続するので、この短絡部材と接地端子とが共通に接続
され、結果的にプローブの先端部近傍で容易に共通アー
スをとることが可能となる。

【００２５】また、本発明にかかる高周波プローバによ
れば、回路素子の各端子間の上方近傍に導電性の短絡部
材を配置したので、測定に際して、各プローブの探針部
を各端子にそれぞれ接触させながら、各プローブの外側
導体を短絡部材に接触させることが可能となり、前述し
た高周波測定方法を容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプローバの構成を示す側面図で
ある。

【図２】導体メッシュを示す斜視図である。

【図３】他の実施例を示す斜視図である。

【図４】本発明の同軸プローブと従来の同軸プローブの
周波数特性を対比して示すグラフである。

【図５】従来の同軸プローブを用いた測定状態を示す概
略側面図である。

【図６】従来の同軸プローブの先端部に、銅箔を巻き付
けた状態を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１０…高周波プローバ、２０ａ，２０ｂ…同軸プロー
ブ、２０ｃ…ＧＮＤプローブ、３０…マイクロポジショ
ナー、４０…導体メッシュ（短絡部材）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象の回路素子における各端子間の
   上方近傍に、導電性の短絡部材を共通に配置し、 測定器に接続された各プローブの探針部を前記各端子に
   それぞれ接触させ、かつ、この各プローブの外側導体を
   前記短絡部材に接触させると共に、 導電部材によって前記回路素子の接地端子と前記短絡部
   材とを電気的に接続することを特徴とするプローブを用
   いた高周波測定方法。
2. 【請求項２】 測定すべき各端子に探針部を接触させる
   複数のプローブと、この各プローブを支持するプローブ
   支持体と、測定対象となる前記各端子間の上方近傍を亘
   る導電性の短絡部材とを備えたことを特徴とする高周波
   プローバ。
3. 【請求項３】 前記短絡部材は、枠体の内側に導電性の
   細線を縦横に張設した網状体であることを特徴とする請
   求項２記載の高周波プローバ。
4. 【請求項４】 前記短絡部材は、導電性繊維によって形
   成された繊維集合体であることを特徴とする請求項２記
   載の高周波プローバ。