JPS5944665A - 電気組立体 - Google Patents

電気組立体

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JPS5944665A
JPS5944665A JP13744083A JP13744083A JPS5944665A JP S5944665 A JPS5944665 A JP S5944665A JP 13744083 A JP13744083 A JP 13744083A JP 13744083 A JP13744083 A JP 13744083A JP S5944665 A JPS5944665 A JP S5944665A
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JP
Japan
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electrical
probe
conductive
parts
electrical assembly
Prior art date
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Pending
Application number
JP13744083A
Other languages
English (en)
Inventor
ケネス・ア−ル・スミス
レイモンド・エル・デイビス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Publication of JPS5944665A publication Critical patent/JPS5944665A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/18End pieces terminating in a probe
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01R1/06766Input circuits therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 本発明は、例えばオシロスコープ等の電子機器に信号を
印加する接続装置等において、機械的応力に敏感な素子
を取付けると同時に電気的に接続する電気組立体に関す
る。
従来技術とその問題点 オシロスコープ、デジタルカウンタ及びその他の電子計
測器においては、1個以上の信号入力グローブヲ有する
のが普通である。このプローブは、使用者が試験したい
回路や素子に接続するもので、種々の形式があるが、特
にアナログ信号の測定においては、受動型′電圧応答プ
ローブが一般的である。この型のプローブは、一端に露
出した金属の尖端(チップ)を有する細長い絶縁部材よ
り成る信号検出ヘッドを含むのが普通である。このヘッ
ドには所望長の同軸ケーブルの一端が接続され、このケ
ーブルの他端は、オシロスコープ又は他の計測器へプロ
ーブを取付けるだめの出力コネクタ全含む終端部に接続
されている。使用時には、前述の金属チップ’を部品の
リード端子又は回路の試験個所に押し当てて、その点に
ある信号を検出する@最新のプローブは、細い電線や部
品のリード線に取付けるのに便利な出し入れ自在の鉤状
テップを含む種々の形態の交換用h)ツなチップ0を崩
する。
被測定回路への負荷効果を減少するために、電圧グロー
ブの入力インピーダンスは、被測定回路のインピーダン
スよシ少なくとも2桁以上の大きさでなければならない
。受動プローブにおいては、できる限ジグローブチップ
の近傍のプローブヘッド内に高抵抗値の直列抵抗器を接
続して、入力容量の軽減を図っている。すなわち、例え
ば入力抵抗I MQのオシロスコープ用に設計されたゾ
ロ〜ブでは、グローブヘッド内に9MΩの入力抵抗器を
直列接続して、入力抵抗′(il−10倍(したがって
信号振幅はi/10 )VCUて−る。高周波信号の補
償は、グローブヘッド内の抵抗器を適当な容量のコンブ
″ンザで並列接続することにより行なっている。十分な
スペースがあれば、可変コンデンサを使用してオシロス
コープ本体の入力容量のバラツキを調整できるようにし
ている。小形で細いグローブにおいては、ヘッド内の並
列コンデンサは固定とし、終端部にオシロスコープの入
力容量のバラツキ全補正する回路を設けている。
最近のプローブ設層の傾向として、細くて小形のヘッド
全使用することによシ、非常に高密度の回路の試験の便
宜を図っている。その結果、ヘッド内には直列抵抗や並
列コンデンサを収容するスペースが不足し、小形部品の
使用を必要とするのみならず、組立てf −,1iij
困難且つ時間を要するものとしている。この困難性は、
特に高周波用グローブの場合vcH著となる。その理由
は、入力インダクタンス及び容量を最小にするため、抵
抗器とコンデンサをチップにできるだけ近づけて接続し
なけ力、ばならなくなるためである。従来設計では、こ
れらの電気部品をプローブチップの内端に直接溶接、′
#−田付は又はクリップしており、相陥固い接続となっ
ていた。そのため、プローブの通常の使用状態でテマプ
を回路の試験個所に押し当てるだけでも、ブローブチy
7″に加わる物理的な圧力がゾロ−ブチツブから抵抗器
やコンデンサに直接伝達されることになった。伝達さt
l、たカは、永久破壊を生じる値よシー十分に小さいカ
であっても、こ力、らの部品に一時的な又は永久的な血
気的特性変動をもたらす虞れがある。小形受動プローブ
のヘッド内の抵抗器は、寸法が小さいため、伝達される
剪断(ずれ)応力に特に敏感となる。通常のプローブ使
用状態において、ががる応力によって生じるストレイン
・ダージ効果のため数多の抵抗変化が生じることが確か
められている。
この機械力がプローブヘッド内の電気部品に及ぶのを軽
減する1つの方法は、これらの部品を柔軟性のある細す
線又は導電片でチップに接続することである。例えば、
市販のグローブの中には金箔に半田付けをしたものがあ
る。しかし、種々の部品が小さく且つスペースも/JS
さいため柔軟性のある導体を眠気部品に半田付は又は接
続するのが困難であり、組立て時間を著しく増加するこ
とになる。また、このような接続手段を使用すると、入
力容量やインダクタンスが増加して高周波動作に悪影響
を与える欠点が生じる。
発明の目的 したがって、本発明の目的は、小形にして堅牢な電気組
立体を提供することである。
本発明の他の目的は、使用時の機械力による電気的特性
の変動の小さい、プローブ装置に用いて好適の電気組立
体を提供することである。
本発明の更に他の目的は、高密度回路の測定等に好適な
小形で且つ高周波用として高信頼性のプローブ装置に適
する電気組立体を提供すスことである。
発明の概要 本発明は、電気機器用プローブの製造¥+において特に
(しかし、これに限られるわけではない。)有用性のあ
る電気部品の組立体を目指すものである。本発明は、支
持部材、この支持部材によフ絶縁されて支持され相互に
離間された1対の導電部材、これらの導電部材間に配し
た電気部品、それぞれ当該部品と上記導電部材の各々と
の間に圧縮1〜で挾1.+1.たJ刻の弾性変形可能な
導電体とにより構成される。
ことでf+、Il、本発明を、人力抵抗器が剪断応力か
ら効果的に隔離される減衰プローブのヘッド’i’J体
へ適用した例を示している。詳細&、−1後述するが、
細長い絶縁基板(例えばセラミック製)に被着した厚膜
状の抵抗器を筒状部材内に設けた1対の弾性導電ノPツ
ド間に圧縮して保持している。これらのパッドは、部分
的に圧縮された状態で、ヘッドの信号人力(テップ)及
び出力(後端)リード線を支持する離間した2つの絶縁
部拐の各内瑞壁と上記基板両端との間に挟持さカフてい
る。リード線が絶縁部材′f!:貝通して弾性パッドと
接触し2、#1¥、抗器の両端を近接するリード線に接
続すると共に、剪断応力がり゛−ド線から抵抗器に伝達
されるのを阻止するか又は最小とする。
以下、本発明の特徴、効果及び1]的につき、添イ」図
を参照して史に詳細に説明する。
実施例 第1〜3図は本発明の実施例を示すもので、それぞれ対
応する素子には同様の符号を付している。
第1図は、本発明の改良した回路素子の取付は及び接続
方法による電気プローブヘッドを示す一部断面図である
。図示のヘッドは、オシロスコープに使用するのに好適
な小形受動型の減衰電圧プローブの一部をなすものであ
る。しかし、本発明は、この例に限定されることなく、
特に歪に敏感な部品を使用する各種電気機器に適用しう
るものである。
プローブヘッドα0)は、一体に結合した前部θ→と後
部(l→の2つの部分より成る細長い筒状本体を有する
。前部(勢は、取外し可能な絶縁スリーブ(1→及び金
属部品構体04ヲ含んでいる。この部品構体は、後部α
→内で同軸ケーブル(イ)に接続さ肛、プローブヘッド
から適当な終端器(図示せず)へ電気信号を伝達する。
第2図は部品構体(141の分解図、第3図はプローブ
前俯部の拡大断面図である。第1図と共に第2図及び第
3図全参照して説明すると、部品構体θ◆は、前端部材
(イ)、細長い金属筒又はノ・ウジング(ハ)、及び後
端部材OQを含む。前四部材に)は、固体金属棒すなわ
ちチップ(ハ)を中心[jli込んだほぼ筒状の細長い
プラスチック部材値)よシ成り、その後部には空胴〈(
→を有する。テラf(ハ)は、第3図に示す如く、これ
と一体に形成したカラー〇ユヲプラスチック部材(至)
内に埋込み固定すると共に、その内端を空胴0埠内へ僅
かに突出させる。後端部材QQもほぼ同様の構成であっ
て、金属棒OQが筒状のプラスチック部材<30内に成
型固定されている。この棒p4の前端部も、プラスチッ
ク部材OF!Iの空胴(40内に僅かに突出させる。金
属棒OQは、構体0◆の信号出力リード線の作用をする
もので、好ましくはニッケル線がよい。プローブチップ
(ハ)は、通常の使用状態で相当の横方向の圧力を受け
るので、電気的に良導電性であると共に十分な機械的強
度をもたせる必要がある。焼き入れをしたベリリウム銅
合金に耐蝕性改善のためニッケルめっきを行なったもの
を用いて、良好な結果を得た。また、プラスチック部材
(イ)及び0→とじては、良好な機械的特性と共に優れ
た電気的緒特性を有し射出成型可能な材料、例えばアラ
イドケミカル社製のハーラーQIalar)の商品名で
呼ばれるフッ化炭素系樹脂を用いるのが好ましい。ハウ
ジング(ハ)は、比較的細長い筒状部材であって、その
後端部付近の外側にねじ0埠を設け、内壁にねじを切っ
た絶縁スリーブ(10に固定する(第1図参照)。この
ハウジング070も寸た、ベリリウム銅合金のような硬
い良導電性金属で形成する。耐蝕性改善及び高周波にお
ける導電度改善のために、ハウジングは金、銀又は適当
な合金(例えば、銅(55−60係)、錫(25−30
チ)、亜鉛(14〜1s%))の薄い層で被ってもよい
また、部品構体α→内には、セラミック基板0伸にスト
リップ状の抵抗素子(40fr:被着した電気回路素子
0→がある(第3図参照)。例えば金を可とする帯状体
(イ)全基板0→の両端に巻いて抵抗素子0→に対して
高信頼性、低抵抗の接続を行なわしめ、これによシブロ
ーブの減衰比を所定値に維持させる。
回路素子θ◆は、必要に応じて、セラミック基板(4→
の抵抗素子O→と反対側に前述の帯状導電体(へ)に接
続して形成する並列コンデンサを含むこともある。
前端及び後端部側(イ)及び(ハ)の空胴0力及び(4
0内には、それぞれ弾性的に変形し得る導電体6の及び
66を有する。これらの弾性導電体は、導電性エラスト
マー或いは圧縮した細線のかたまシであってもよく、各
空胴内の金属棒の露出端部及びこれと対向する回路素子
の端部間で圧縮され、その相互接続を行なう。この弾性
導電体はまた、回路素子の端部に回シ込んで電気的接続
をよシ確実にすると共に、金属ハウジング(ハ)内で回
路素子が移動するのを効果的に阻止する。これらの弾性
導電1体6′!JとCAによシ相互接続が弾性的である
ことは、回路素子θ→への剪断応力の伝達をβ目止する
か、又tま少なくとも大幅に減少する。圧縮力は最小詰
責にて伝達されるが、上記回路素子(すなわち、その七
ラミック基板)の圧縮係数は大変高いので、抵抗素子の
抵抗値に実質的な影響を及ぼすことはない。
この弾性導電体の材料としては、十分な高密度で金属微
粒子を含有するニジストマーであって圧縮により十分低
抵抗となるものが望ましい@かかる物ηは、電子機器の
EMI (釉、磁気干渉)輻射を防止するためのバッキ
ングとして市販さj、ている。
クロメリクス社よシ部品番号10−04−2561−1
250として販売されている導7に性シリコン・ニジス
トマーを使用した場合、優れた結果が得られた。また、
rFuzzボタン」 と呼ばれ金めつきした小さい鋼鉄
製ウール)9ツドに似た極めて細かい弾性線の圧縮した
かたまりを用いることもできる。
本発明の利点の1つは、製造工程が比較的簡単であって
1自動製造に適していることである。第2図を参照して
本発明の部品構体04の製造工程を説明すると、 ■ 前端部材(ハ)の空胴0→内に弾性導電体6のを入
れる。
■ 前端部材に)全筒状ノ・ウジング(ハ)の前方の開
放端内に挿入して所定位置にロックする。
■ 他の弾性導電体(財)を後端部材(ト)の空胴(4
@内に耐荷し、適当な回路素子0・勘ヲ金属ハウジング
(ハ)の後方開放病より入れる。
■ 最後に、後端部材シ→f)・ウジングの後喘に挿入
して所定の圧縮力を加える。ここで筒状ノ・ウジング(
ハ)は、ねじOaのすぐ前に波形を有しておシ、後端部
材(ハ)をそこでロックする◇ 完成した構体においては、弾性導電体り及び(財)は、
回路素子−の両端とチッ7°(ハ)及び棒OQの各内端
との間に圧縮して挟持固定され、これらを電気的に相互
接続すると共にチッf(又は棒)から回路素子へ剪断応
力が伝達されるのを効果的に阻止する。接続抵抗を小さ
くするには、後端部材(ハ)が所定位置に固定される前
に回路素子に軸方向の十分な圧縮力が加えられなければ
ならない。例えば、通常状態で直径1.68mmの前述
したクロメリクス社の材料と、抵抗を有するほぼ厚さ0
.51mm幅1.27mm及び長さ12.7mmのセラ
ミック基板とを用いると、1.27 amのリード線に
対し十分低抵抗の接続を得るのに約1000グラムの圧
縮力を必要としだ。接続抵抗は、50〜100mΩが代
表値である。比較的大きい圧縮力にも拘らず、伝達され
た剪断応力の隔離を実現することができた。
本発明の他の利点は、ブローブチツゾと減衰用直列抵抗
器間の相互接続インダクタンス及び容量が極めて小さい
ので、高周波プローブが得らtE、ることである。
以上、本発明全好適実施例についてのみ説明したが、本
発明は、小形プローブに適用しうるのみならず、その他
の用途に対し種々の変更・変形を加えて適用しうるもの
である。
発明の効果 本発明の効果をまとめると、次のとおシである。
(イ)小形にして堅牢であるから、種々の小形電気機器
に使用しうる。
(ロ)使用時に機械力が加わっても電気的特性の変動が
少なく、プローブ装置に好適であるO(ハ) したがっ
て、高密度回路測定用として小形で且つ高周波用として
入力インダクタンス及び容量が椿めて小さく高倍軸性の
プローブ装置に使用しうるO に)製造が簡単で自動化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1L気絹立体をオシロスコープ等の小
形プローブに適用した場合の主要部を示す−・油断面側
面図、第2図は第1図のプローブの部品構体の分解図、
第3図は第1図のグローブ前”’i15部の拡大断面図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 細長いほぼ、筒状の部材と、該筒状部利の両部に
    それぞれ固定した1対の導電部41と、該導電部材の対
    向端間に配置した電気部品と、該電気部品及び上記導電
    部材の対向端間にそれぞれ間挿した弾性導′亀体とを具
    える電気組立体。 2、上記電気部品は絶縁基板上に抵抗被膜を被着した抵
    抗素子であシ、上記導電部拐の一方は接触ビン、他方は
    同軸ケーブルに接続されるビンであって、減衰型受動プ
    ローブの一部を構成する特許請求の範囲第1項記載の電
    気組立体。 3、上記電気部品は、その上記絶縁基板の両端部を導電
    被膜で被い、上記基板の一面に上記抵抗素子を、他面に
    コンデンザ全形成した抵抗及びコンデンサの並列回路で
    ある特許請求の範囲第2項記載の電気組立体。 4、上記弾性導電体として4?4性エラストマーを用い
    る特許請求の範囲第1又は第2又は第3項記載の電気組
    立体。
JP13744083A 1982-08-11 1983-07-27 電気組立体 Pending JPS5944665A (ja)

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US40702682A 1982-08-11 1982-08-11
US407026 1982-08-11

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ID=23610311

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