JPH07260860A - 信号測定用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定回路系の特性インピーダンスを整合さ
せ、かつ、測定プローブの基準電位のふらつきを低く抑
える。 【構成】 測定される電子回路パッケージ９の上面は基
準電位板５で覆われている。基準電位板５には測定プロ
ーブ１３を固定できるように案内スリーブ４がカシメ付
けられ、測定プローブ１３と基準電位板５との電気的接
続と機械的接続を安定なものとしている。基準電位板５
には、ほぼ全面に電子回路パッケージ９の測定パッドに
対応して案内スリーブ４が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速信号を伝送する電
子回路パッケージの信号測定用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の、コンタクトプローブ式
を採用した信号測定用装置を示す側面図、図１０は、従
来の、アース接続用端子式を採用した信号測定用装置を
示す側面図である。

【０００３】従来の信号測定用装置は、図９に示すよう
な、被測定回路としての電子回路パッケージ１０９が載
置される載置板１１０に対して垂直に固定されたガイド
ポスト１０２に、コンタクトプローブ１００を支持する
支持板１０４が移動自在に挿通された構成（実開平１−
１４４８７０号公報参照）により、コンタクトプローブ
１００の先端部を電子回路パッケージ１０９の測定パッ
ド１０３に当接して信号波形を測定している。

【０００４】また、信号測定用装置は、図１０に示すよ
うな、同軸型の測定プローブ１１３の先端を所定の測定
パッド１０３へ案内する基準電位接続用端子１１１を、
電子回路パッケージ上に実装するとともに、基準電位接
続用端子１１１を、測定パッド１０３近傍の、電子回路
パッケージ上の基準電位と接続した構成により、測定プ
ローブ１１３の外部導体を基準電位に接続させた状態
で、測定プローブ１１３の中心導体である先端を測定パ
ッド１０３に当接して信号波形を測定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示した、コンタクトプローブを用いた信号用測定装置で
は、測定回路系の特性インピーダンスに整合できない、
つまり測定回路系のインピーダンスが被測定回路に接続
された際の影響や負荷効果を軽減できないため、信号波
形が歪むとともに、高速信号の分岐（分流）測定が困難
であった。

【０００６】また、図１０に示した、基準電位接続用端
子を用いた信号用測定装置は、電子回路パッケージに実
装された基準電位接続用端子によって、同軸型の測定プ
ローブの外部導体が基準電位と接続できるように構成さ
れているため、測定パッド部の実装エリアが大きくな
り、基準電位接続用端子の半田付け部での信号配線パタ
ーンの収容性が悪化する。また、電子回路パッケージ単
体を取り出して測定するので実際の使用状態に比べ基準
電位がふらつき基準電位雑音が増加したり、外来雑音の
影響を受けるので、正確な測定をしにくい、という問題
点がある。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、測定回路系の特性インピーダン
スを整合させ、かつ、測定プローブの基準電位のふらつ
きを低く抑える構造を持つ信号測定用装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、同軸型の測定プローブの外部導体を基準電
位と電気的に接続させた状態で、前記測定プローブの中
心導体である先端を被測定回路基板上の測定パッドに当
接して信号波形を測定する信号測定用装置において、前
記測定パッドが設けられた側の面を被うようにして、前
記被測定回路基板と対向配置された、基準電位が接続さ
れる基準電位板と、前記測定パッドに対応して前記基準
電位板に配設され、前記測定プローブの先端が前記測定
パッドに当接するように前記測定プローブを案内可能に
するとともに、内壁部で前記測定プローブの外部導体を
前記基準電位板と電気的に接続させる案内スリーブと、
を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、前記信号測定用装置は、前記被測定
回路基板の、前記測定パッドが設けられた側の面と反対
の面に複数の給電パッドが配設され、前記被測定回路基
板の、前記各給電パッドが設けられた面の側には、前記
各給電パッドに対応して複数のコンタクトプローブを支
持するとともに、該各コンタクトプローブを通じて前記
被電子回路基板へ給電するための給電板が、前記被測定
回路基板に対して対向移動可能に設置され、前記給電板
には、前記被測定回路基板へ基準電位を給電するための
基準電位電源が少なくとも接続されており、前記給電板
を前記被測定回路基板に向けて移動させて前記給電パッ
ドに前記コンタクトプローブを当接させた際、前記給電
板の基準電位と前記基準電位板との間が、一点で電気的
に接続されるものであってもよく、さらに、前記給電板
は、絶縁性板と導電性板とを交互に積層して構成されて
おり、前記給電板を構成する導電性板のうちの一つに基
準電位電源が接続され、前記給電板の、前記基準電位電
源が接続された導電板と前記基準電位板との間が、一点
で電気的に接続されるものであってもよい。

【００１０】

【作用】上記のとおり構成された本発明では、被測定回
路基板には測定パッドが配設されており、その被測定回
路基板の、測定パッドが配設された側の面を覆うよう
に、基準電位が接続される基準電位板を対向配置して、
同軸型の測定プローブを前記測定パッドに当接するよう
に案内可能にするとともに、内壁部で測定プローブの外
部導体を基準電位板と電気的に接続させる案内スリーブ
を、基準電位板に測定パッドに対応して配設した。この
ことにより、測定パッドと測定プローブ先端との位置合
わせが確実になり、測定パッドの実装エリアが必要最小
限で済む。また、被測定回路基板に基準電位接続用端子
を実装する必要がないので、信号配線パターンの収容性
が良好となる。

【００１１】また、前記基準電位板と前記案内スリーブ
との構成に加えて、被測定回路基板へ給電するための給
電板が、被測定回路基板に対して対向移動可能に配置さ
れており、給電板を被測定回路基板に向けて対向移動さ
せると、被測定回路基板に配設された複数の給電パッド
に、各給電パッドに対応させて給電板に支持された複数
のコンタクトプローブが当接し、被測定回路基板は給電
される。このとき、給電板には、被測定回路基板へ基準
電位を給電する基準電位電源が少なくとも接続されてお
り、給電板の基準電位と基準電位板との間が、一点で電
気的に接続されるので、基準電位雑音や外来雑音の影響
を受けることなく、特性インピーダンス整合をした測定
系で高速信号の分岐（分流）測定が可能となる。

【００１２】さらに、給電板を、絶縁性板と導電性板と
を交互に積層して構成することにより、給電板内の許容
電圧降下を配慮して、導電性板の板厚を任意に設定でき
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例の全体構成を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図
である。図２は本発明の一実施例における電子回路パッ
ケージへの給電状態を説明するための縦断面図である。
図３は本発明の一実施例の主構成を示す分解斜視図、図
４は図３に示した電子回路パッケージの平面図、図５は
本発明の一実施例に備わる案内スリーブの取付け状態を
示す部分断面図、図６は図３に示した給電板の平面図、
図７は本発明の一実施例に備わる、給電板とコンタクト
プローブ間の接続を示す断面図、図８は本発明の一実施
例に備わる、基準電位接続用端子の接続を示す断面図で
ある。

【００１５】図１乃至図３に示すように、被測定回路基
板としての電子回路パッケージ９の被測定面側には、基
準電位板５が覆われている。この基準電位基板５には、
図５に示すように電子回路パッケージ９を測定するため
の測定プローブ１３が装着される筒状の案内スリーブ４
がカシメ付けられている。これにより、案内スリーブ４
と基準電位板５とは電気的に強固に接続されるので、案
内スリーブ４と基準電位板５の間の電位差は無視でき
る。また、案内スリーブ４がカシメ付けられる、基準電
位板５の案内スリーブ用穴１５の位置は、電子回路パッ
ケージ９上の測定パッド３（図４参照）の位置に対応す
るように割り出して決めるので、測定パッド３の直上に
正確に設けることができる。このため、小さなサイズの
測定パッド３に対しても、測定プローブ１３の先端を確
実に当接できる。そして、図１の（Ａ）に示すように、
基準電位板５のほぼ全面に案内スリーブ４を設けること
ができるので、測定プローブ１３での測定箇所は実質的
に制約されない。ここで測定プローブ１３を案内スリー
ブ４に装着すると、測定プローブ１３の、基準電位とな
る外部導体が、案内スリーブ４の内壁部２に接続される
が、さらに確実な接続にするには、測定プローブ１３の
外周の基準電位に設けた基準電位ピンコンタクト２０と
基準電位板５に設けたソケットコンタクト１９との嵌合
で電気的に接続することも可能である。なお、測定プロ
ーブ１３は、外部導体と中心導体との間に絶縁体材料が
介在された同軸型のものである。

【００１６】一方、電子回路パッケージ９の被測定面と
反対側には、図１乃至図３に示すように、電子回路パッ
ケージ９への給電を行なう給電板１４が、ハンドル１８
を備えた昇降手段により電子回路パッケージ９に対して
対向移動可能に設置されている。電子回路パッケージ９
への給電は、図１および図６に示すように、基準電位用
給電端子１６Ａ、半導体装置動作用給電端子１６Ｂ、お
よび終端電源用給電端子１６Ｃからなる給電端子１６か
らなされ、電源の種別により個々に給電できる。このよ
うな給電板１４は、図７に示すように、絶縁性板６と導
電性板７と交互に狭持または接着した積層構造となって
いる。そして、給電端子１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは各導
電性板７にそれぞれ配設されるとともに、各導電性板７
にはコンタクトプローブ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ（図６
参照）が給電端子１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに対応して電
気的に接続されている。このような給電板１４の構造の
為、給電板１４内の許容電圧降下を配慮して、導電性板
６の板厚を任意に設定できる。

【００１７】このように、コンタクトプローブ位置間の
電圧降下値のバラツキは無視できる値に設定できるの
で、基準電位雑音・電源雑音が信号測定結果に影響を与
えるのを防止できる。また、図７に示すように、給電板
１４から電子回路パッケージ９までの給電は、コンタク
トプローブ１０の内部のコイルスプリング（不図示）が
図７に示すＳ値までに変化したときの反発力が接触力と
なるので、高い接触力で給電板１４と電子回路パッケー
ジ９と間を接続でき、電子回路パッケージ９とコンタク
トプローブ１０との間の電圧降下値もまた無視可能なレ
ベルまで低くできる。

【００１８】図６は、コンタクトプローブ１０をほぼ均
等に配置し、電圧降下を小さくした給電板１４の例を示
している。基準電位用コンタクト１０Ａは電子回路パッ
ケージ背面の半導体装置動作用パッド、終端電源用コン
タクトプローブ１０Ｃは電子回路パッケージ背面の終端
電源用パッド（各パッドの図示は省略）に対応した位置
に設けられている。

【００１９】さらに、基準電位用給電端子１６Ａが接続
された給電板１４の導電性板、つまり基準電位には、図
８に示すように基準電位接続用端子１１が設けられてお
り、基準電位板５には、基準電位コンタクト１７が基準
電位接続用端子１１の位置に対応して設けられている。
これにより、基準電位板５を一点で基準電位に接続でき
る構造になっている。また、図５に示すように測定用の
電源が電子回路パッケージ９に実装された測定用電源コ
ネクタ２１で給電され、測定精度の向上において基準電
位系のみの強化で良い場合には、給電板１４を基準電位
接続用の導電性板のみとして構成することも可能であ
る。

【００２０】上述のように構成した信号測定用装置で
は、ハンドル１８を水平にすると、図２の（Ａ）に示し
た状態に給電板１４が上昇して、コンタクトプローブ１
０が押し下げられ、電子回路パッケージに電源が接続さ
れる。また、ハンドル１８を垂直にすると、図２の
（Ｂ）に示した状態に給電板が下降して、電源が非接続
となる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２２】請求項１に記載の発明は、被測定回路基板
回路の、測定パッドが配設された側の面を基準電位板で
覆い、同軸型の測定プローブの外部導体と案内スリーブ
の内壁部が接触する構造にし、案内スリーブにより被測
定回路基板の測定パッドとの位置合わせを確実にしたの
で、測定パッド部の実装エリアを最小にすることができ
る。

【００２３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の効果に加えて、被測定回路基板の給電パッド側
に配置した給電板の基準電位と、被測定回路基板を覆う
基準電位板と、を一点で接続したので、基準電位雑音や
外来雑音の影響を受けることなく、特性インピーダンス
整合をした測定系で高速信号の分岐（分流）測定ができ
る。

【００２４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明の効果に加えて、給電板内の許容電圧降下を配慮
して、導電性板の板厚を任意に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示し、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

【図２】本発明の一実施例における電子回路パッケージ
への給電状態を説明するための側面図である。

【図３】本発明の一実施例の主構成を示す分解斜視図で
ある。

【図４】図３に示した電子回路パッケージの平面図であ
る。

【図５】図３に示した給電板の平面図である。

【図６】本発明の一実施例に備わる案内スリーブの取付
け状態を示す部分断面図である。

【図７】本発明の一実施例に備わる、給電板とコンタク
トプローブ間の接続を示す断面図である。

【図８】本発明の一実施例に備わる、基準電位接続用端
子の接続を示す断面図である。

【図９】従来の、コンタクトプローブ式を採用した信号
測定用装置を示す側面図である。

【図１０】従来の、アース接続用端子式を採用した信号
測定用装置を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 内壁部 ３ 測定パッド ４ 案内スリーブ ５ 基準電位板 ６ 導電性板 ７ 絶縁性板 ８ 基準電位一点接続部 ９ 電子回路パッケージ １０ コンタクトプローブ １０Ａ 基準電位用コンタクトプローブ １０Ｂ 半導体装置動作電源用プローブ １０Ｃ 終端電源用コンタクトプローブ １１ 基準電位接続用端子 １３ 測定プローブ １４ 給電板 １５ 案内スリーブ用穴 １６ 給電端子 １６Ａ 基準電位用給電端子 １６Ｂ 半導体装置動作用給電端子 １６Ｃ 終端電源用給電端子 １７ 基準電位コンタクト １８ ハンドル １９ ソケットコンタクト ２０ 基準電位ピンコンタクト ２１ 測定用電源コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三日月 哲郎 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 榊原 一彦 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 岡 宏規 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸型の測定プローブの外部導体を基準
   電位と電気的に接続させた状態で、前記測定プローブの
   中心導体である先端を被測定回路基板上の測定パッドに
   当接して信号波形を測定する信号測定用装置において、 前記測定パッドが設けられた側の面を覆うようにして、
   前記被測定回路基板と対向配置された、基準電位が接続
   される基準電位板と、 前記測定パッドに対応して前記基準電位板に配設され、
   前記測定プローブの先端が前記測定パッドに当接するよ
   うに前記測定プローブを案内可能にするとともに、内壁
   部で前記測定プローブの外部導体を前記基準電位板と電
   気的に接続させる案内スリーブと、を備えたことを特徴
   とする、信号測定用装置。
2. 【請求項２】 前記被測定回路基板の、前記測定パッド
   が設けられた側の面と反対の面に複数の給電パッドが配
   設され、 前記被測定回路基板の、前記各給電パッドが設けられた
   面の側には、前記各給電パッドに対応して複数のコンタ
   クトプローブを支持するとともに、該各コンタクトプロ
   ーブを通じて前記被電子回路基板へ給電するための給電
   板が、前記被測定回路基板に対して対向移動可能に設置
   され、 前記給電板には、前記被測定回路基板へ基準電位を給電
   する基準電位電源が少なくとも接続されており、 前記給電板を前記被測定回路基板に向けて移動させて前
   記給電パッドに前記コンタクトプローブを当接させた
   際、前記給電板の基準電位と前記基準電位板との間が、
   一点で電気的に接続されることを特徴とする、請求項１
   に記載の信号測定用装置。
3. 【請求項３】 前記給電板は、絶縁性板と導電性板とを
   交互に積層して構成されており、 前記給電板を構成する導電性板のうちの一つに基準電位
   電源が接続され、 前記給電板の、前記基準電位電源が接続された導電板と
   前記基準電位板との間が、一点で電気的に接続されるこ
   とを特徴とする、請求項２に記載の信号測定用装置。