KR20110060922A

KR20110060922A - 프로브 블록 조립체

Info

Publication number: KR20110060922A
Application number: KR1020117007747A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 펠드만; 조셉 엔 카스티글리온; 아베이 알 조시
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-06-08
Also published as: WO2010028136A2; EP2340555A4; WO2010028136A8; CN102197469A; WO2010028136A3; US20100062629A1; JP2012502277A; US7740508B2; EP2340555A2

Abstract

프로브 블록 조립체는 블록, 및 블록 내에 삽입된 복수의 프로브와 전기적으로 연통하도록 구성된 동축 커넥터에 종단접속된 케이블을 포함한다. 동축 커넥터는 블록의 구멍 내로 삽입가능하고 블록으로부터 절연된 제1 프로브에 분리가능하게 접속되도록 구성된 커넥터 신호 접촉자, 및 블록 내에 삽입된 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔을 포함한다.

Description

프로브 블록 조립체{PROBE BLOCK ASSEMBLY}

프로브 블록(probe block)은 집적 회로 또는 다른 전자 장비를 평가하기 위해 채용되며, 자동화 시험 장비의 시험 헤드와 평가를 받는 집적 회로 또는 전자 장비 사이에 접촉 인터페이스(interface)를 제공하는 프로브를 포함한다. 일부 프로브 블록은 시험 헤드와 집적 회로 사이에 일시적인 스프링 접촉 인터페이스를 제공하는 스프링 장착(spring-loaded) 프로브를 포함하며, 스프링 프로브 블록으로 불린다.

자동 시험 장비에 사용되는 유형의 프로브 블록은 전형적으로 블록의 보어(bore) 및 다른 특징부들을 정밀하게 위치시키는 정교하고 비용이 많이 드는 일련의 공정들로 금속 바아 스톡(bar stock)으로부터 기계가공된다. 프로브는 예를 들어 약 89.0 N(20 파운드의 힘)으로 아버 프레스(arbor press)를 사용하여 보어 내로 가압 끼워맞춤된다. 때때로, 예를 들어 평가를 받는 전자 장비에 대하여 시험 헤드가 이동할 때 하나 이상의 프로브들이 손상될 것이다. 손상된 프로브의 교체는 비용이 많이 들 수 있고 시간 소모적인데, 그 이유는 밀어넣어졌던 보어 밖으로 손상된 프로브가 추출되거나 밀어내어져야 하기 때문이다.

일반적으로 프로브 블록의 경우, 각각의 신호 라인에 대해 하나의 프로브가 구비되고, 하나 이상의 프로브가 각각의 신호 라인의 기준 또는 접지로서 제공된다. 사용 동안에, 프로브들 중 적어도 일부는 변함없이 어느 정도 수준의 유지 보수 또는 심지어 교체를 필요로 한다. 프로브의 유지 보수 및/또는 교체는 일반적으로 아버 프레스 또는 다른 프로브 추출 장치에의 접근을 요구한다.

공지의 프로브 블록과 비교하여 비용이 덜 들고 유지하기가 용이한 개선된 프로브 블록은 자동화 시험 장비로 회로를 시험하는 사람들에 의해 환영 받게 될 것이다.

일 태양은 블록, 및 블록 내에 삽입된 복수의 프로브와 전기적으로 연통하도록 구성된 동축 커넥터에 종단접속된 케이블을 포함하는 프로브 블록 조립체를 제공한다. 동축 커넥터는 블록의 구멍 내로 삽입가능하고 블록으로부터 절연된 제1 프로브에 분리가능하게 접속되도록 구성된 커넥터 신호 접촉자, 및 블록 내에 삽입된 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔(beam)을 포함한다.

첨부 도면들은 본 발명의 실시예의 보다 나은 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서 내에 통합되어 그 일부를 구성한다. 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하며, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 원리를 설명하는 역할을 한다. 본 발명의 다른 실시예들 및 실시예들의 의도된 이점들 중 많은 것은 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 잘 이해되므로 용이하게 인식될 것이다. 도면의 요소들은 반드시 서로에 대해 축척대로 그려진 것은 아니다. 유사한 도면 부호는 대응하는 유사한 부품들을 가리킨다.
<도 1>
도 1은 일 실시예에 따른 블록 내로 삽입가능한 동축 커넥터 조립체를 포함하는 프로브 블록 조립체의 분해 사시도.
<도 2>
도 2는 도 1에 도시된 동축 커넥터 조립체의 분해 사시도.
<도 3>
도 3은 도 1에 도시된 블록의 접지 플레이트의 사시도.
<도 4>
도 4는 도 1에 도시된 블록의 절연 하우징의 사시도.
<도 5>
도 5는 조립된 상태의 도1에 도시된 프로브 블록 조립체의 사시도.
<도 6a>
도 6a는 도 5에 도시된 선 6A-6A를 따라 취한, 조립된 프로브 블록 조립체의 개략 단면도.
<도 6b>
도 6b는 블록에 접속된 동축 커넥터 조립체의 확대도.
<도 6c>
도 6c는 도 5에 도시되어진 조립된 프로브 블록 조립체의 일부분의 개략 단면도.
<도 6d>
도 6d는 도 5에 도시되어진 조립된 프로브 블록 조립체의 사시 저면도.
<도 7>
도 7은 일 실시예에 따른, 블록과 접촉하며, 블록 내에 삽입된 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키는 동축 커넥터 조립체의 단면도.
<도 8>
도 8은 다른 실시예에 따른, 접지 프로브 리셉터클(receptacle)과 접촉하며, 접지 프로브 리셉터클 내로 삽입된 프로브들을 공동으로 접지시키는 동축 커넥터 조립체의 단면도.
<도 9>
도 9는 다른 실시예에 따른, 블록 내로 삽입된 접지 프로브들과 접촉하고 이들을 공동으로 접지시키는 동축 커넥터 조립체의 단면도.
<도 10>
도 10은 블록 내로 삽입된 전력 프로브, 및 블록 내에 삽입된 하나 이상의 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 동축 커넥터 조립체를 포함하는 프로브 블록 조립체의 단면도.

하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 이와 관련하여, "상부", "하부", "전방", "후방", "선단", "후단" 등과 같은 방향 용어는 설명되는 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 실시예들의 구성요소들이 다수의 상이한 배향으로 위치될 수 있기 때문에, 방향 용어는 예시의 목적으로 사용되며 결코 제한하는 것이 아니다. 다른 실시예가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변화가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 한정하는 의미가 아니며, 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된다.

구체적으로 달리 지적하지 않는 한, 본 명세서에 설명된 다양한 예시적인 실시예들의 특징부들이 서로 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예들은 블록에 제거가능하게 부착되도록 구성된 동축 커넥터 조립체를 제공하는데, 여기서 동축 커넥터 조립체는 제1 프로브에 분리가능하게 접속되도록 구성된 커넥터, 및 블록 내로 삽입된 하나 이상의 다른 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔을 포함한다. 동축 커넥터 조립체는 블록에 래칭(latching)되고 간단한 수공구(hand tool)의 사용을 통해 블록으로부터 용이하고 편리하게 분리되도록 구성된다. 동축 커넥터 조립체가 제위치에 래칭되면, 탄성 접지 빔은 블록 또는 블록 내로 삽입된 프로브들과 접촉하여 블록 내로 삽입된 접지 프로브들을 공동으로 접지시킨다.

동축 커넥터 조립체의 적어도 일부 실시예들은 정밀하게 생산하는 데 비용이 많이 들지 않으며 현장 교체가능하도록 구성되는 스탬핑된 시트 금속 접지 차폐체를 제공한다. 동축 커넥터 조립체 내로 삽입되는 프로브들은 또한 현장 교체가능하다. 일 실시예에서, 블록은 전기 절연 하우징과 정합되는 전기 전도성 접지 플레이트를 포함한다. 블록의 적어도 일부 실시예들은 현장 교체가능한 구성요소들(예를 들어, 접지 플레이트, 접지 프로브 리셉터클, 및 접지 프로브)을 제공하는데, 이는 이들 프로브 블록 조립체를 정비하는 현장 정비 기술자들에게 유용할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 프로브 블록 조립체(20)의 분해 사시도이다. 프로브 블록 조립체(20)는 블록(28)과 래칭되어 제1 프로브(30)와 전기 접속하고 하나 이상의 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키는 동축 커넥터(26)에 종단접속된 동축 케이블(24)을 갖는 동축 커넥터 조립체(22)를 포함한다.

블록(28)은 모놀리식(monolithic) 금속 블록, 모놀리식 전기 비전도성 블록, 또는 전기 비전도성 부분에 결합된 전기 전도성 부분을 갖는 블록을 포함한다. 일 실시예에서, 블록(28)은 전기 절연 하우징(42)과 정합하는 전기 전도성 접지 플레이트(40)를 포함하며, 여기서 동축 커넥터(26)는 절연 하우징(42)과 래칭되어 접지 플레이트(40)와 전기 접촉하도록 구성된다. 일 실시예에서, 절연 하우징(42)은 자동화 시험 장비 시스템의 섀시 접지로부터 접지 플레이트(40)의 접지를 절연하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 자동화 시험 장비는 모놀리식 전도성 블록의 접지와 접촉하며, 모놀리식 전도성 블록을 통해 단일 접지가 한정된다.

일 실시예에서, 제1 프로브(30)는 절연체(44)에 의해 접지 플레이트(40)로부터 전기적으로 절연된 신호 프로브이며, 제2 프로브(32)는 절연 하우징(42)과 접지 플레이트(40)를 통해 가압 끼워맞춤된 접지 프로브 리셉터클(46) 내에 마찰에 의해 보유되는 접지 프로브이다. 제1 프로브(30) 및 절연체(44)는 접지 플레이트(40)에 형성된 구멍(48) 내에 삽입된다. 일 실시예에서, 제1 프로브(30)는 동축 커넥터(26)에 수동(예를 들어, 손으로) 삽입 및 제거되도록 구성된 스프링 프로브이다. 동축 커넥터(26)는 공구(예를 들어, 도 6d의 공구(100))를 사용하여 블록(28) 내에 보유되고 블록(28)으로부터 제거되도록 구성된다. 일반적으로, 스프링 프로브들은 일반적으로 집적 회로가 제거가능하게 부착된 피시험 장치(Device Under Test, DUT) 기판의 비아(via)의 패드 또는 환형 링과 접촉한다.

일 실시예에서, 제2 프로브(32)는 접지 플레이트(40)에 형성된 보어(49) 내에 삽입된 접지 프로브 리셉터클(46)에 가압 끼워맞춤되거나, 억지 끼워맞춤되거나, 달리 배치되는 접지 프로브(또는 접지 스프링 프로브)이다. 제2 프로브(32)의 후단부는 절연 하우징(42)에 형성된 보어 내에 배치된다. 일 실시예에서, 접지 프로브 리셉터클(46)은 블록(28) 내로 가압 끼워맞춤되어 전도성 접지 플레이트(40)를 절연 하우징(32)에 대하여 정합된 형태로 보유하지만, 다른 형태의 접지 플레이트(40) 및 절연 하우징(42)이 또한 허용가능하다. 접지 프로브 리셉터클(46)은 프로브 블록 조립체(20)에 소정 수준의 컴플라이언스(compliance)를 제공하며 제2 프로브(32)의 손상을 최소화하도록 구성되는데, 이는 제2 프로브(32)가 최소의 컴플라이언스를 갖기 때문이다. 다른 실시예에서, 제2 프로브(32)는 제2 프로브(32)가 접지 플레이트(40)에 형성된 보어 내에 마찰에 의해 끼워맞춤되고 절연 하우징(42)에 형성된 과대 크기(oversized) 보어 내로 삽입되는 "바나나 벤드(banana bend)" 형태로 제공된 접지 프로브이다. 일 실시예에서, 제2 프로브(32)는 스프링 프로브이다.

일 실시예에서, 제1 프로브(30)는 신호 프로브, 전력 프로브, 또는 유틸리티(utility) 프로브로서 적합하게 제공된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 프로브(30)는 절연체(44)에 의해 전도성 접지 플레이트(40)로부터 전기적으로 절연되며 동축 케이블(24)을 통해 전기 신호를 전달하도록 동축 커넥터 조립체(22)에 전기 접속되는 신호 스프링 프로브로서 제공된다. 다른 실시예에서, 제1 프로브(30)는 전력 프로브이며 전력은 제1 프로브(30)에 전력을 제공하기 위해 동축 커넥터 조립체(22)의 신호 라인을 통해 흐른다. 다른 실시예에서, 제1 프로브(30)는 유틸리티 프로브로서 제공된다.

도 2는 동축 커넥터(26)에 종단접속된 동축 케이블(24)을 포함하는 동축 커넥터 조립체(22)의 분해 사시도이다. 동축 케이블(24)은 중심 도전체(50), 중심 도전체(50) 주위에 배치되는 유전체(52), 및 유전체(52)에 의해 중심 도전체(50)로부터 전기적으로 분리된 차폐체(54)를 포함한다. 일 실시예에서, 동축 커넥터(26)는 절연체(64)에 의해 차폐체 본체(62)로부터 전기적으로 절연된 접촉자(60)를 포함한다. 접촉자(60)는 동축 커넥터 조립체가 블록(28)에 부착될 때 제1 프로브(30)(도 1)를 수용하도록 구성된 단부(70)를 포함한다. 조립될 때, 차폐체 본체(62)는 접촉자(60) 주위에 배치된 절연체(64) 주위에 배치되고, 동축 케이블(24)의 중심 도전체(50)는 접촉자(60)와 접속되며, 차폐체(54)는 차폐체 본체(62)와 접속되어 동축 케이블(24)을 동축 커넥터(26)에 종단접속시킨다. 조립될 때, 모든 접지 프로브들은 궁극적으로 차폐체(54)에 공동으로 접지된다. 적합한 동축 커넥터(26)가 2007년 1월 25일자로 출원된 미국 특허 공개 제20070197095호에서 적어도 [0041] 내지 [0044] 문단 및 도 6 내지 도 9F에 설명되어 있다.

일 실시예에서, 절연체(64)는 하나 이상의 절연 스페이서 바아들에 의해 이격된 관계로 유지되는 이격된 제1 및 제2 절연성 부재들(즉, 절연된 단부들)을 포함하는 "골격화된(skeletonized)" 절연체이다. 적합한 그러한 골격화된 유전성 절연체가 2007년 1월 25일자로 출원된 미국 특허 공개 제20070197095호에서 적어도 [0042] 문단 및 도 6에 설명되어 있다. 접촉자(60)를 수용하도록 크기 설정된 축방향 보어를 포함하도록 형성된 실질적으로 중실인 유전성 절연체를 포함한 다른 적합한 절연체들이 또한 허용가능하다.

일 실시예에서, 차폐체 본체(62)는 래치(72), 제1 탄성 접지 빔(74), 및 제2 대향 탄성 접지 빔(76)을 포함한다. 도 1을 참조하면, 래치(72)는 만곡되며, 동축 커넥터 조립체(22)를 절연 하우징(42)과 제거가능하게 결합시키도록 구성된다. 탄성 접지 빔(74, 76)들은 접지 플레이트(40)와 전기적으로 접촉하도록 그리고 블록(28) 내로 삽입된 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키도록 구성된다. 차폐체 본체(62)는 예를 들어 시트 금속을 스탬핑함으로써 래치(72)와 탄성 접지 빔(74, 76)들을 형성하도록 제조된다. 이 점에 있어서, 차폐체 본체(62)는 금속을 관형 원통으로 딥 드로잉(deep drawing)함으로써 전형적으로 형성되는 공지의 접지 차폐체와 비교하여 제조가 비교적 저렴하다.

도 3은 접지 플레이트(40)의 사시도이다. 접지 플레이트(40)는 커넥터 측면(82)에 대향하는 프로브 측면(80), 및 커넥터 측면(82)으로부터 멀리 연장되는 일련의 이격된 플레이트(84)들을 포함한다. 도 1에 도시된 구멍(48) 및 보어(49)는 접지 플레이트(40)의 프로브 측면(80)과 커넥터 측면(82) 사이에서 연장된다. 일 실시예에서, 접지 플레이트(40)는 이격된 플레이트(84)들을 포함하도록 금속 블록으로부터 제조된다. 이러한 방식으로, 도 1을 참조하면, 접지 플레이트(40)의 보어(49) 내로 삽입되는 제2 프로브(32)들은 금속 블록과 접촉하며, 플레이트(84)들 사이로 삽입된 동축 커넥터 조립체(22)는 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시킨다.

도 4는 절연 하우징(42)의 사시도이다. 일 실시예에서, 절연 하우징(42)은 제2 측면(96)에 형성된 채널(94)과 연통하는 개구를 갖는 제1 측면(90)을 포함한다. 동축 커넥터 조립체(22)(도 1)는 일반적으로 절연 하우징(42) 내로 그리고 채널(94) 내로 삽입된다. 채널(94)은 탄성 접지 빔(74, 76)(도 2)들이 적어도 하나의 플레이트(84)(도 3)와 접촉하게 배향되도록 동축 커넥터(26)를 보유하도록 구성된다. 일 실시예에서, 절연 하우징(42)은 절연 하우징(42)의 대향하는 면들에 형성된 리세스(98)를 포함하는데, 여기서 각각의 리세스(98)는 플레이트(84)들 중 최외측 플레이트를 수용하도록 크기 설정된다. 접지 플레이트(40)의 플레이트(84)들은 절연 하우징(42)의 제2 측면(96)과 정렬되고 상호맞물림으로써 접지 플레이트(40)를 절연 하우징(42)과 정합시킨다.

도 5는 선택적 보호 커버(99)를 포함하는 조립된 프로브 블록 조립체(20)의 사시도이다. 접지 플레이트(40)는 리세스(98)를 따라 절연 하우징(42)에 정합된다. 동축 커넥터 조립체(22)는 제1 프로브(30)(예를 들어 신호 프로브)와 전기 접속하기 위해 블록(28) 내로 삽입된다. 완전히 삽입된 때, 래치(72)(도 2)는 동축 커넥터 조립체(22)를 절연 하우징(42)에 제거가능하게 고정시키며, 탄성 접지 빔(74, 76)(도 2)들은 제2 프로브(32)(예를 들어 접지 프로브)들을 공동으로 접지시키도록 접지 플레이트(40)와 접촉한다.

도 6a는 도 5의 선 6A-6A를 따라 취한 프로브 블록 조립체(20)의 단면도이며, 도 6b는 접지 플레이트(40)와 접촉하고 있는 탄성 접지 빔(74, 76)들의 확대도이다. 동축 커넥터 조립체(22)의 각각의 동축 케이블(24)은 제1 프로브(30)들 중 하나와 접촉한다. 제2 프로브(32)들은 접지 프로브 리셉터클(46) 내로 삽입되며, 도 6a의 도면에서, 제2 프로브(32)들과 정렬된 동축 케이블(24)은 실제로는 백그라운드에 있으며, 제2 프로브(32) 후방에 있는 제1 프로브(30)들과 접속된다.

각각의 제1 프로브(30)는 절연체(44)에 의해 접지 플레이트(40)로부터 전기적으로 절연되며, 동축 케이블(24)을 통한 신호 전송을 위해 접촉자(60)(도 2)에 전기 접속된다. 동축 커넥터(26)의 탄성 접지 빔(74, 76)들은 접지 플레이트(40)와 접촉하며, 블록(28) 내로 삽입된 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시킨다. 특히, 탄성 접지 빔(74, 76)들은 동축 커넥터(26)가 접지 플레이트(40) 내로 삽입될 때 (탄성 접지 빔(74, 76)들의 작은 부분만이 차폐체 본체(62)를 지나 연장되도록) 동축 커넥터(26)를 향해 내측으로 탄성 만곡되며, 제2 프로브(32)는 블록(28) 내로 가압 끼워맞춤된 접지 프로브 리셉터클(46) 내로 가압 끼워맞춤된다. 이러한 방식으로 모든 제2 프로브(32)들은 동일한 접지 전위를 가지며, 접지 경로는 케이블 차폐체(54)로부터 차폐체 본체(62)를 통해 탄성 접지 빔(74, 76)들을 통하여 접지 플레이트(40)의 플레이트(84)로, 그리고 접지 프로브 리셉터클(46)로, 그리고 궁극적으로 제2 프로브(32)로 생성된다.

접지 플레이트(40)에 형성된 구멍(48)의 직경, 제1 프로브(30)의 직경, 및 절연체(44)의 유효 유전 상수를 선택적으로 크기 설정함으로써 임피던스 제어가 제공된다. 일 실시예에서, 제1 프로브(30), 절연체(44), 및 접지 플레이트(40)에 형성된 구멍(48)에 의해 제공되는 특성 임피던스는 실질적으로 동축 커넥터 조립체(22)의 특성 임피던스와 동일하다.

도 6c는 절연 하우징(42)과 맞물리는 래치(72)의 확대도이다. 도 6c의 단면도는 도 6b의 도면에 대해 직교이며 도 6a에 나타낸 영역(6C)에서 대략적으로 취해졌다. 블록(28)은 접지 플레이트(40)를 절연 하우징(42)과 정합시킴으로써 조립된다. 동축 커넥터(26)는 래치(72)를 절연 하우징(42)과 맞물리게 함으로써 블록(28)(도 1) 내로 삽입되어 블록 내부에 보유되는데, 이는 탄성 접지 빔(74, 76)(도 6b)들이 접지 플레이트(40)(도 6b)의 플레이트(84)(도 6a)와 접촉할 수 있게 한다. 공구 슬롯(92)은 래치(92)를 분리시키기 위한 공구(100)(도 6d)의 삽입을 허용한다.

종래의 프로브 블록 조립체를 위한 공지의 커넥터는 일반적으로 금속 블록의 배면(backside)으로 가압 끼워맞춤되며, 금속 블록의 전면(front side) 내로 가압 끼워맞춤되는 신호 프로브(예를 들어, 스프링 프로브)에 접속된다. 때때로, 종래의 프로브 블록 조립체의 사용 동안에, 프로브들 중 하나 이상이 손상되게 될 것이다. 손상된 프로브들은 전면으로부터 스프링 프로브를 제거함으로써 그리고 손상되지 않은 커넥터 및 스프링 프로브를 블록 내로 다시 가압 끼워맞춤하기 전에 (예를 들어, 아버 프레스를 사용하여) 손상되거나 결함이 있는 커넥터를 블록 밖으로 가압함으로써 미리 교체되어 있다. 공지의 커넥터 및 스프링 프로브의 제거 및 교체는 블록에 부과되는 마모를 잠재적으로 증가시킬 수 있고, 가능하게는 블록에 적용된 산화 방지 코팅 등을 제거하는데, 이는 스프링 프로브와 블록 사이의 전기 접촉에 바람직하지 못한 영향을 미칠 수 있다.

반대로, 전술된 동축 커넥터 조립체(22)는 예를 들어 공구(100)를 사용하여 래치(72)를 누르고 손으로 동축 커넥터(26)를 블록(28) 밖으로 당김으로써 블록(28)으로부터 제거가능하다. 따라서, 동축 커넥터 조립체(22)는 정비 기술자에 의해 현장 교체가능하며, 프로브 조립체 블록 밖으로 커넥터를 아버 프레싱하는 것과 관련된 비용을 최소화하고, 블록에 부과되는 마모를 최소화한다.

동축 커넥터 조립체(22)는 넓은 범위의 유용한 구현예에서 프로브 블록 조립체의 접지 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 하나 이상의 탄성 접지 빔(74, 76)들을 포함하는데, 이들 중 일부가 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다.

도 6d는 조립된 프로브 블록 조립체(20)의 저면도이다. 일 실시예에서, 공구 슬롯(92)은 차폐체 본체(62)(도 2) 상의 래치(72)를 누르기 위해 공구 슬롯(92) 내로 삽입되는 공구를 수용하도록 크기 설정되는데, 이는 동축 커넥터 조립체(22)의 제거 및 현상 교체를 가능하게 한다. 일 실시예에서, 공구(100)는 동축 커넥터(26)를 블록(28)으로부터 제거하기 위해 래치(72)(도 6c)를 누르도록 절연 하우징(42)의 방향으로부터 공구 슬롯(92) 내로 삽입된다. 일 실시예에서, 공구(100)는 플라스틱으로 제조되며, 손으로 조작되도록 크기 설정된 근위 단부(proximal end) 및 공구 슬롯(92) 내로 삽입되도록 크기 설정된 가는 원위 단부(distal end)를 포함한다. 공구(100)의 다른 형태가 또한 허용가능하다. 래치(72)를 누르는 것은 동축 커넥터(26)가 절연 하우징(42)으로부터 해제되게 하여 동축 커넥터 조립체(22) 전체가 블록(28)으로부터 신속하고 편리하게 제거되게 한다.

도 7은 접지 플레이트(40)에 의해 제공되는 전기 전도성 블록 내로 삽입되는 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키도록 채용된 프로브 블록 조립체(20)의 단면도이다. 동축 커넥터 조립체(22)는 절연체(44)에 의해 접지 플레이트(40)로부터 전기적으로 절연된 제1 프로브(30)에 전기 접속된다. 차폐체 본체(62)는 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키는 방식으로 접지 플레이트(40)와 접촉하는 탄성 접지 빔(74, 76)들을 포함한다. 특히, 이러한 형태로 제공된 접지 경로는 차폐체 본체(62)로부터 탄성 접지 빔(74, 76)을 통해 접지 플레이트(40) 내로, 접지 플레이트(40) 내로 가압 끼워맞춤된 접지 프로브 리셉터클(46)로, 그리고 접지 프로브 리셉터클(46) 내로 가압 끼워맞춤된 제2 프로브(32)로 연장된다.

도 8은 접지 프로브 리셉터클(46)과 직접적으로 접촉하도록 그리고 접지 프로브 리셉터클(46) 내에 보유된 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키도록 구성된 동축 커넥터 조립체(22)의 단면도이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 동축 조립체(22)는 접지 프로브 리셉터클(46)들 사이에서 삽입되고 제1 프로브(30)와 전기 접속되며, 탄성 접지 빔(74, 76)들은 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키도록 모놀리식 블록(110) 내로 삽입되는 접지 프로브 리셉터클(46)과 접촉한다. 일 실시예에서, 모놀리식 블록(110)은 전기 비전도성 블록이다. 일 실시예에서, 모놀리식 블록(110)은 전기 전도성 블록이다.

도 9는 제2 프로브(32)들에 직접적으로 공동 접지된 동축 커넥터 조립체(22)의 단면도이다. 제2 프로브(32)들은 모놀리식 블록(120) 내로 가압 끼워맞춤되며, 동축 커넥터 조립체(22)는 제2 프로브(32)들 사이에서 삽입되어, 탄성 접지 빔(74, 76)이 제2 프로브(32)들과 접촉하여 공동으로 접지시키는 방식으로 제1 프로브(30)와 전기 접속한다. 일 실시예에서, 모놀리식 블록(120)은 전기 비전도성 블록이다. 일 실시예에서, 모놀리식 블록(120)은 전기 전도성 블록이다.

전술된 적어도 일부 실시예들은 전도성 접지 플레이트(40)와 접촉함으로써(도 7), 또는 접지 프로브 리셉터클(46)과 접촉함으로써(도 8), 또는 제2 프로브(32)들 중 하나 이상과 직접적으로 접촉함으로써(도 9) 블록 내로 삽입된 복수의 접지 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 및 가요성 접지 빔들을 갖는 동축 커넥터 조립체(22)를 제공한다.

도 10은 다른 실시예에 따른 프로브 블록 조립체(150)의 단면도이다. 프로브 블록 조립체(150)는 블록(140) 내로 삽입된 복수의 제2 프로브(32)들을 공동으로 접지시키고 제1 프로브(30)에 전기 접속되는 전술된 동축 커넥터 조립체(22), 및 유전체(154)에 의해 블록(140)으로부터 절연되고 전력 와이어(156)에 연결된 전력 프로브(152)를 포함한다. 제1 프로브(30)는 절연체(44)에 의해 블록(140)으로부터 절연되며 동축 케이블(24)을 통해 신호를 전송한다. 제2 프로브(32)는 블록(140)과 전기 접촉하도록 가압 끼워맞춤된 접지 프로브 리셉터클(46) 내로 가압 끼워맞춤된다. 전력 프로브(152)는 전력 와이어(156)를 통해 전력을 프로브 블록 조립체(150)에 결합된 전자 장치(도시되지 않음)로 전달하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 전력 프로브(152)는 사용자 환경에 의해 지정되는 바에 따라 유틸리티 프로브 또는 다른 적합한 프로브로 교체된다.

일부 실시예는 제1 프로브(30)를 수용하는 블록(140)의 구멍, 제1 프로브(30)의 직경, 및 절연체(44)의 유효 유전 상수의 선택적 크기 설정으로 인한 임피던스 제어가 제공되는 프로브 블록 조립체(150)를 포함한다.

일 실시예에서, 전력 프로브(152)는 유전체(154)에 의해 블록(140)으로부터 절연되며, 전력이 동축 케이블(24)의 중심 도전체(50)(도 2)를 통해 전달되는 동축 커넥터 조립체(22)들 중 하나에 전기 접속된다. 즉, 일 실시예는 동축 커넥터 조립체(22)와 관련된 동축 케이블을 통해 전력을 흘리는 옵션을 제공한다.

일부 실시예들은 프로브 블록 조립체로서, 제1 프로브와 전기 접속되도록 구성된 동축 커넥터 조립체를 포함하고, 프로브 블록 조립체의 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 하나 이상의 접지 빔들이 구비된 프로브 블록 조립체를 제공한다. 일부 실시예들은 프로브 블록 조립체의 구성요소들에 대한 임피던스 정합 또는 제어된 임피던스를 제공하는 편리하고 현장 교체가능한 커넥터 조립체를 제공한다.

구체적인 실시예들이 본 명세서에 예시 및 설명되었지만, 도시되고 기술된 구체적인 실시예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안적이고/이거나 동등한 구현예로 대체될 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 논의된 바와 같은 프로브 블록 조립체의 임의의 개작 또는 변형을 포함하는 것이 의도된다. 따라서, 본 발명이 특허청구범위 및 그 등가물에 의해서만 한정되는 것이 의도된다.

Claims

프로브 블록 조립체(probe block assembly)로서,
블록; 및
블록 내에 삽입된 복수의 프로브와 전기적으로 연통하도록 구성된 동축 커넥터에 종단접속된 케이블을 포함하며,
동축 커넥터는
블록의 구멍 내로 삽입가능하고 블록으로부터 절연된 제1 프로브에 분리가능하게 접속되도록 구성된 커넥터 신호 접촉자,
블록 내에 삽입된 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔(beam)을 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제1항에 있어서, 탄성 접지 빔은 블록과 접촉하도록 그리고 블록 내에 삽입된 하나 이상의 제2 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
제1항에 있어서, 제2 프로브들 각각은 블록 내로 가압 끼워맞춤된 리셉터클(receptacle) 내에 수용되는 접지 프로브를 포함하고, 탄성 접지 빔은 리셉터클과 접촉하고 각각의 리셉터클 내의 각각의 접지 프로브를 공동으로 접지시키도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
제1항에 있어서, 제2 프로브들 각각은 접지 프로브를 포함하며, 탄성 접지 빔은 블록 내에 삽입된 접지 프로브들을 공동으로 접지시키기 위해 접지 프로브들 중 적어도 하나와 접촉하도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
제1항에 있어서, 블록은 전기 절연 하우징과 정합되는 전기 전도성 접지 플레이트를 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제5항에 있어서, 동축 커넥터는 래치(latch)를 포함하고 탄성 접지 빔을 한정하는 차폐체 본체를 포함하며, 탄성 접지 빔은 접지 플레이트와 탄성적으로 접촉하도록 구성되며, 래치는 동축 커넥터를 블록에 고정시킬 때 절연 하우징과 제거가능하게 결합되도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
제6항에 있어서, 전기 절연 하우징은 래치를 눌러서 블록으로부터 동축 커넥터의 제거를 가능하게 하도록 구성된 공구를 수용하도록 크기 설정된 공구 슬롯을 한정하는, 프로브 블록 조립체.
제5항에 있어서, 제2 프로브는 리셉터클 내로 삽입된 접지 프로브를 포함하고, 각각의 리셉터클은 접지 플레이트 및 전기 절연 하우징을 통해 연장된 보어 내로 가압 끼워맞춤되며 접지 플레이트를 전기 절연 하우징에 고정시키도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
제5항에 있어서, 제2 프로브는 접지 프로브를 포함하고, 각각의 접지 프로브는 접지 플레이트에 형성된 플레이트 보어 내로 가압 끼워맞춤되고 플레이트 보어와 정렬된 전기 절연 하우징에 형성된 하우징 보어 내로 억지 끼워맞춤되는, 프로브 블록 조립체.
제1항에 있어서, 제1 프로브는 블록의 구멍 내부에 배치되는 전기 절연체 내로 삽입가능한 신호 프로브를 포함하며, 블록의 구멍, 신호 프로브의 직경, 및 전기 절연체의 유효 유전 상수의 선택적 크기 설정으로부터 임피던스 제어가 유래되는, 프로브 블록 조립체.
프로브 블록 조립체로서,
프로브 측면과 케이블 측면 사이에서 연장되는 구멍을 한정하는 블록;
구멍 내로 삽입되고 블록으로부터 전기적으로 절연된 제1 프로브, 및 블록의 프로브 측면으로부터 연장되는 적어도 하나의 접지 프로브; 및
제1 프로브와의 전기 접속을 위해 구멍 내로 어느 정도 삽입가능한 커넥터에 종단접속된 동축 케이블을 포함하는 동축 커넥터 조립체를 포함하며,
커넥터는 블록과 제거가능하게 결합되는 차폐체 본체, 접지 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔, 및 제1 프로브에 접속되도록 구성된 신호 접촉자를 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제11항에 있어서, 블록은 전도성 블록을 포함하며, 프로브 블록 조립체는 구멍 내로 삽입된 절연체에 의해 전도성 블록으로부터 전기적으로 절연된 제1 프로브에 의해 한정되는 임피던스 제어식 블록 부분을 추가로 포함하고, 커넥터는 전도성 블록의 케이블 측면으로부터 구멍 내로 어느 정도 삽입되는 임피던스 제어식 커넥터를 포함하며;
임피던스 제어식 커넥터의 임피던스는 임피던스 제어식 블록 부분의 임피던스와 실질적으로 일치하는, 프로브 블록 조립체.
제11항에 있어서, 제1 프로브는 신호 프로브, 전력 프로브, 및 유틸리티(utility) 프로브 중 하나를 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제11항에 있어서, 블록은 전기 절연 블록 부분과 정합되는 전기 전도성 블록 부분을 포함하고, 차폐체 본체는 절연 블록 부분과 제거가능하게 결합가능한 차폐체 본체의 외부 표면으로부터 연장되는 래치를 포함하며, 탄성 접지 빔은 차폐체 본체의 외부 표면으로부터 연장되고 전도성 블록 부분과 접촉하도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.
프로브 블록 조립체로서,
전도성 블록 부분 - 전도성 블록 부분은 구멍, 구멍 내로 삽입되는 절연체, 절연체 내에 삽입되어 구멍 내부에 보유되는 제1 프로브, 및 전도성 블록 부분에 결합되는 접지 프로브를 한정함 - ;
절연성 블록 부분 - 절연성 블록 부분은 절연성 블록 부분을 통해 연장되는 채널이 구멍 및 구멍 내로 삽입된 절연체와 정렬되도록 전도성 블록 부분에 결합됨 - ; 및
채널 내로 삽입가능하고, 절연성 블록 부분과 제거가능하게 결합되고 제1 프로브와 전기 접속되도록 구성된 차폐식 동축 커넥터를 포함하며,
차폐식 동축 커넥터는 접지 프로브들을 공동으로 접지시키도록 구성된 탄성 접지 빔을 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제15항에 있어서, 제1 프로브는 신호 프로브, 전력 프로브, 및 유틸리티 프로브 중 하나를 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제15항에 있어서, 전도성 블록 부분은 임피던스 제어식 블록 부분을 포함하고, 차폐식 동축 커넥터는 임피던스 제어식 블록 부분의 임피던스와 실질적으로 일치하는 임피던스를 갖는 임피던스 제어식 커넥터를 포함하는, 프로브 블록 조립체.
제15항에 있어서, 탄성 접지 빔은 전도성 블록 부분, 접지 프로브들 중 하나, 및 전도성 블록 내로 가압 끼워맞춤되고 접지 프로브들 중 하나를 수용하도록 크기 설정된 리셉터클 중 하나와 접촉함으로써 접지 프로브들을 공동으로 접지시키는, 프로브 블록 조립체.
제15항에 있어서, 복수의 차폐식 동축 커넥터를 포함하고, 전도성 블록 부분의 정합 측면은 복수의 이격된 금속 플레이트들을 포함하여 차폐식 동축 커넥터들 각각의 탄성 접지 빔이 접지 프로브들을 공동으로 접지시키기 위해 이격된 금속 플레이트들 중 적어도 하나와 접촉하도록 된, 프로브 블록 조립체.
제19항에 있어서, 각각의 차폐체 본체는 차폐체 본체의 외부 표면으로부터 연장되는 한 쌍의 대향하는 탄성 접지 빔들을 포함하고, 대향하는 탄성 접지 빔들은 이격된 금속 플레이트들 중 2개 사이를 잇고 이들을 접촉시키도록 구성되는, 프로브 블록 조립체.