KR20150103019A

KR20150103019A - 측정 팁

Info

Publication number: KR20150103019A
Application number: KR1020157017493A
Authority: KR
Inventors: 로랜드 노이하우저
Original assignee: 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-09-09
Also published as: JP6351618B2; US20150338441A1; CA2895223A1; CN104981702B; JP2016508221A; EP2939032A1; DE202012012412U1; KR102105927B1; TWM483426U; HK1214865A1; CN104981702A; WO2014101984A1

Abstract

측정 팁이 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 측정 팁은, 베이스 바디(base body)(1)와, 상기 베이스 바디(1)와 적어도 2개의 연결 전도체(connecting conductor)에 연결되는 적어도 2개의 측정 전도체(measuring conductor)(4)와, 제1 측정 전도체(4)와 전기 전도적으로 전도되는 제1 연결 전도체와, 제2 측정 전도체(4)와 전기 전도적으로 전도되는 제2 연결 전도체를 가지고, 교체 가능성을 위해 착탈 가능한 고정 수단에 의해 상기 측정 전도체(4)는 지지 부재 상에서 고정되고, 상기 지지 부재는 상기 베이스 바디(1) 상에서 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

측정 팁{Measuring tip}

본 발명은 측정 팁뿐만 아니라 그러한 측정 팁의 다양한 형성을 위한 시스템에 관한 것이다.

측정 팁은, 예를 들어, 회로 기판의 기능적 전기적 특성을 시험하기 위해 이용되고, 그러한 목적을 위해 이것들은 연결 접촉(connect contact)을 통해 적합한 측정 장치와 연결된다.

이 포괄형(generic type) 측정 팁은 이러한 목적을 위해 지지 기능을 가진 적어도 하나의 베이스 바디를 포함하고, 일반적으로 공간으로 자유롭게 돌출된 접촉 핑거(contact finger) 형태인, 적어도 2개의 측정 전도체가, 상기 베이스 바디에 부착된다. 측정 전도체는 전기적으로, 직접적으로 또는 간접적으로, 상기 연결 접촉과 연결되고, 또한 상기 베이스 바디에 부착된다.

그러한 측정 팁은, 예를 들어, EP 2, 409, 166 B1으로부터 공지되었다. 이러한 경우에, 상기 측정 전도체는, 하나 또는 두 개의 절연 부분(Insulating part)과, 동일 평면 정렬으로(in coplanar alignment), 견고하게 연결된다. 이 견고한 연결은 일반적으로 접착을 통해 실제로 행해진다. 상기 측정 전도체와 절연 부분으로 구성되는 유닛(unit)은 베이스 바디 내 리세스(recess)에 배치되고, 이것과 견고하게 연결된다. 이 견고한 연결은 일반적으로 납땜 또는 용접을 통해 실제로 행해진다.

회로 기판의 전자 회로를 검사하기 위해, 상기 측정 팁은 상기 측정 전도체가 정의된 지점에서 상기 회로 기판의 전도체 트레이스(conductor trace)와의 접촉을 형성하는 방법으로 후자(the latter) 상에 안착된다.

상기 공지된 측정 팁은 측정 전도체의 개수와 배치뿐만 아니라 상기 연결 접촉과의 그들의 전기적 연결의 관점에서 특정한 측정 작업을 하도록 구성된다. 구체적으로, 다른 측정 작업을 위한 측정 팁은 측정 전도체의 개수, 측정 전도체 사이의 거리(소위 "피치"라 불림)뿐만 아니라 신호 운반용 연결 접촉(signal-carrying connection contact) 또는 접지 연결 접촉(ground connection contact)에 대한 개별적인 측정 전도체의 연결과 관련하여 특히 다르다. 얘를 들어, 세 개의 동일 평면 상의 측정 전도체를 가지는 측정 팁은 외부 측정 전도체가, 전기 전도성 베이스 바디를 통해, 상기 접지 연결 접촉과 연결되고, 중앙 측정 전도체가 상기 신호 운반용 연결 접촉과 연결되는 것에 광범위하게 사용된다. 측정 팁의 이 설계는 또한 "GSG"로 지칭되고, 여기에서 "G"는 "접지(Ground)"의 약자이고, "S"는 "Signal"의 약자이다. 두 개의 접촉 핑거를 가진 측정 팁에서, 두 가능한 구성, 즉 "GS"와 "SG" 모두 광범위하게 사용된다.

포괄형의 측정 팁의 공지된 구조는 완전한(complete) 측정 팁이 각각의 측정 작업을 위해 제공되는 것을 요구한다. 또한, 측정 전도체를 교체하는 것은 불가능 또는 불균형적으로 시간을 소모하기 때문에, 측정 전도체가 장착되는 경우 전체 측정 팁의 교체를 필요로 한다.

종래 기술의 이러한 상태로부터 시작하여, 본 발명은 포괄형 측정 팁의 사용과 관련된 비용을 줄이는 문제에 기초하였다.

이 문제는 독립항 제1항과 관련된 측정 팁뿐만 아니라 다른 독립항 제8항과 관련된 그러한 측정 팁의 형성을 위한 시스템에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항의 주제이고, 후술하는 발명의 상세한 설명에서 설명된다.

본 발명에 따르면, 포괄형의 측정 팁은 (적어도) 하나의 베이스 바디와, 상기 베이스 바디와 적어도 두 개의 연결 전도체에 연결되는 적어도 두 개의 측정 전도체와, 제1 측정 전도체와 전기 전도적으로 전도되는 제1 연결 전도체와, 제2 측정 전도체와 전기 전도적으로 전도되는 제2 연결 전도체를 포함한다. 본 발명에 따르면, 일반형의 그러한 측정 팁은 교체 가능성을 위해 착탈 가능한 고정 수단에 의해 상기 측정 전도체는 지지 부재 상에서 고정되고, 상기 지지 부재는 상기 베이스 바디 상에서 고정되는 점에서 더 발전되었다.

상기 베이스 바디에 대한 지지 부재의 교체 가능한 부착의 결과로서, 예를 들어 이것이 손상되거나 마모된 경우, 예를 들어 상이한 측정 작업에 측정 팁을 적용시키거나 동일한 측정 팁의 측정 팁으로 교체하기 위한 상당한 노력의 소비 없이 (적어도 하나의) 지지 부재와 거기에 부착된 측정 전도체를 포함하는 측정 유닛을 교체하는 것이 가능하다. 그러므로, 상기 연결 접촉을 가진 상기 베이스 바디는 상이한 측정 작업에 적용되는 상이한 측정 팁의 부착을 위해 사용될 수 있다. 단순히 상기 측정 전도체가 마모되거나 손상되어 있기 때문에 상기 연결 접촉을 가진 상기 베이스 바디를 교체하는 것이 필수적인 것은 아니다(Nor is it necessary to replace).

상기 지지 부재의 수단으로 상기 베이스 바디에 상기 측정 전도체를 고정하는 것은 상기 고정 수단이 상기 측정 전도체와 결합할 필요가 없다는 것을 의미하고, 상기 측정 전도체의 일반적으로 매우 섬세한 치수에 기인하여, 이것은 (원칙적으로 가능하지만) 복잡할 것이다. 또한, 상기 측정 팁의 기능에 관련된, 상기 측정 전도체의 정확한 상대적 위치가 바람직하게는 상기 베이스 바디에 대한 상기 측정 유닛의 부착 이전에 발생할 수 있기 때문에, 이것은 상기 측정 팁의 제조를 단순화할 수 있다.

따라서, 그 중에서도, 상기 측정 전도체의 구성에 대하여, 변형될 수 있는, 본 발명에 따른 측정 팁의 형성을 위한 본 발명에 따른 시스템은 복수의 측정 유닛을 포함하고, 각각의 측정 유닛은 측정 전도체와 지지 부재를 포함하고, 모든 측정 유닛은 고정 수단에 의해 상기 측정 팁의 상기 (하나의) 베이스 바디에 부착될 수 있다. 상기 측정 유닛은 그것에 의해 개수 및/또는 전도체의 배치가 다를 수 있다. 그러나, 이것은 또한 동일할 수 있고, 이 경우에 단순히 착용 또는 손상으로 인한 교체의 목적에 도움이 된다.

연결 전도체는 바람직하게는 (적어도) 하나의 내부 전도체와 상기 내부 전도체를 둘러싸는 (적어도) 하나의 외부 전도체를 가지는 동축 전도체의 형태로 설계되고, (적어도) 하나의 유전체에 의해 이것으로부터 전기적으로 절연된다. 그러한 동축 전도체는, 높은 주파수 범위에서, 무선 주파수 신호의 전송에 유리하게 적합하다. 상기 내부 전도체는 신호 전도체로서 기능을 하고, 외부 전도체는 접지 전도체인 바람직한 경우에, 이것은 특별하다. 특히 바람직하게는, 상기 측정 팁의 동축 전도체는 동축 플러그 커넥터(단부에서)로 설계되고, 특히 동축 케이블 또는 정합 플러그 커넥터(mating plug connector)를 구비한 강성 동축 전도체를 통해, 이것은 측정 장치에 대한 측정 팁의 간단하고 빠른 연결을 가능하게 한다.

또한 바람직하게는, 상기 측정 반도체는 상기 지지 부재를 넘어 돌출되는 경우일 수 있고, 또한 바람직하게는 상기 베이스 바디는, 공간으로 자유롭게 돌출된 그들의 지점에서, 시험될 전자 부품의 측정 지점과의 접촉을 형성하기 위한 접촉 지점을 형성한다. 이것은, 바람직하게는 전기 전도성 물질, 특히 금속(들), 로 형성되는 측정 전도체가 시험되는 부품의 측정 지점과의 접촉을 형성하도록 탄성적으로 편향되는(deflected) 것을 허용하여, 안전한 접촉을 보장한다.

또한, 고정되고 영구적인 기계적 연결(우수한 전기적 접촉에 대응되는)뿐만 아니라 간단하고 빠른 교체 용이성 모두가 나사 연결의 수단에 의해 실현될 수 있기 때문에, 고정 수단이 (적어도) 하나의 나사 연결을 포함하는 것이 바람직하다. 물론, 그러나, 어떤 다른 고정 수단, 예를 들어 스냅-락킹(snap-locking) 연결, 또한 사용될 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 측정 전도체가 회로 기판에 고정될 수 있다. 다른 것들 중에서, 지지 부재 또는 회로 기판으로 구성되는 유닛(unit)과 한편으로는 측정 전도체와 상기 베이스 바디 및/또는 한편으로는 연결 전도체 사이의(between the unit consisting of support element or circuit board and measuring conductors on the one hand and the base body and/or the connection conductors on the other hand) 접촉이 회로 기판에 의해 형성되는(다시 말해, 상기 회로 기판 상의 전도체 트레이스에 의해) 형성되는 접촉 영역을 통해 발생하는 것을 가능하게 한다. 이것은 상기 베이스 바디 및/또는 상기 측정 전도체를 가진 상기 연결 전도체 사이(between the base body and/or the connecting conductors with the measuring conductors )의 직접 접촉이 회피 되도록 한다. 간단한 수단에 의해, 또한 다른 측정 전도체 구성과 함께, 표준화된 연결 인터페이스가 달성되도록 하므로, 이것은 특히 유리하다.

지지 부재와 측정 전도체를 포함하는 측정 유닛의 교체 용이성에도 불구하고 재현 가능한(reproducibly) 우수한 전송 특성을 달성하기 위해, 각각의 연결 경로에서 상기 측정 전도체와 상기 연결 전도체 사이의 전기적 연결이 적어도 하나의 스프링 접촉 탭, 다시 말해 스프링 편향에 의한 접촉 압력으로(with) 정합 접촉 부재와의 접촉을 형성하는 스프링이 장착된 접촉 부재를 포함하는 것 또한 바람직하다. 이는 불량 전송 특성으로 이어지는 상기 베이스 바디에 대한 상기 측정 유닛의 교체 가능한 부착의 결과로서 발생가능한 위치 공차를 방지한다.

바람직하게는 상기 스프링 접촉 탭은 상기 베이스 바디 및/또는 상기 연결 전도체와 연관되거나(are associated with) 그들에 고정되는 경우일 수 있다. 이것은, 특히 지지 부재의 전도체 트레이스(trace)의 섹션(sections)이 회로 기판의 형태로 설계될 때(as), 상기 측정 유닛의 상기 접합 접촉 부재가 단순하게 설계될 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 상기 측정 팁의 더 바람직한 실시예에서, 상기 베이스 바디 및/또는 상기 동축 전도체와의 접촉을 형성하기 위해 제공되는 접촉 지점(contact points)은 상기 지지 부재의 제1 측면 상에 배치되고, 상기 측정 전도체는, 바람직하게는 상기 제1 측면에 대향하는(opposite), 상기 지지 부재의 제2 측면 상에 배치된다. 이것은 상기 측정 전도체가, 상기 베이스 바디의 에지(dege) 상에, 가능한 한 멀리, 배치될 그들의 접촉 지점을 가지고, 시험되는 전자 부품과 상기 베이스 바디의 바람직하지 않은 접촉에 의해 제한되는, 상기 측정 팁을 위한 움직임에 상대적으로 큰 자유도를 허용한다.

본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시 예를 참조하여 이하에서 더 상세하게 설명된다.
도 1: 본 발명에 따른 측정 팁의 제1 사시도를 도시한다.
도 2: 도 1에 따른 측정 팁의 제2 사시도를 도시한다.
도 3: 도 1 및 도 2에 따른 측정 팁의 종 단면을 도시한다.
도 4: 도 1 내지 도 3에 따른 측정 팁의 부분 분해도를 도시한다.

도면에서 도시된 측정 팁은 베이스 바디(1)를 포함한다. 이것은 예를 들어 황동으로 형성될 수 있다. 후단에서, 베이스 바디(1)는 상기 측정 팁이 도시되지 않은 구조물, 예를 들어 로봇식 암(robotic arm)에 고정될 수 있도록(by means of) 3개의 장착 개구(mounting openings)(2)를 가진다(possesses). 리세스(3)는 측정 유닛을 수용하는 역할을 하는(serve to) 상기 베이스 바디의 전단에 형성된다.

상기 측정 유닛은 복수의, 본 예시적인 실시 예에서 동일 평면 상에(coplanar), 금속으로 형성된 측정 전도체(4)를 포함하고, 상기 측정 전도체(4)는 서로 정의된 거리에 배치되고, 회로 기판(5)의 밑면에 견고하게 부착된다. 측정 전도체(4)는 서로 전기적으로 절연된다. 측정 전도체(4)는 땜납을 통해 고정된다. 3개의 측정 전도체(4)는 각각의 경우에 회로 기판(5)의 전도체 트레이스(conduct traces)(미도시)를 통해 회로 기판(5)의 상부면 상에서 접촉 영역(6)과 전기적으로 연결된다. 회로 기판(5)은 또한 이것의 캐리어 기판(carrier board)에 형성되는 2개의 관통 개구(7)를 가지고, 관통 개구(7)는 스크류(8)을 수용하는 역할을 하고, 측정 유닛은 베이스 바디(1)에 교체 가능하게(replaceably) 부착될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 스크류(8)는 베이스 바디(1)의 상응하는 나사 구멍(threaded bores)에 나사 결합된다.

베이스 바디(1)는 또한 동축 전도체를 수신하는 역할을 하는 수신 개구(reception opening)(9)을 가진다. 상기 동축 도체는 내부 전도체(10)뿐만 아니라 외부 전도체(11)를 포함하고, 외부 전도체(11)는 내부 전도체(10)로부터 일정한 거리에 배치된다. 동축 전도체의 단면에서, 전기적인 절연 물질로 형성되는 서포터(support)(12)는 내부 전도체(10)와 외부 전도체(11)의 상대적인 위치를 고정한다. 나머지 단면에서, 공기는 유전체 역할을 수행한다. 플러그 측 단부 상에서, 동축 전도체는 (동축) 커넥터를 형성한다. 이것은 동축 정합 플러그 커넥터를 수용하는 역할을 하고, 상기 측정 팁이 도시되지 않은 측정 장치와 전기적으로 연결될 수 있는 거을 통해 이것은 예를 들어 동축 케이블(미도시)의 단부 상에 배치될 수 있다.

동축 전도체의 외부 전도체(11)는 베이스 바디(1)와의 직접적인 접촉이 있고, 그러므로 이것과 전기적으로 연결된다. 계단 형상의 수신 개구를 통해 리세스(3)까지 연장되는, 내부 전도체(10)는, 단면 내에 있고, 이것은 더 이상 외부 전도체(11)에 의해 둘러싸이고(is no longer surrounded by the outer conductor 11), 유전체인 공기를 이용하여 베이스 바디(1)로부터 절연된다.

리세스(3)의 영역에서 내부 전도체(10)는 회로 기판(5) 상의 접촉 영역(6)의 중심에 근접하고 직접적으로 접촉한다. 대조적으로, 2개의 외부 접촉 영역(6)은 베이스 바디(1)와 직접적으로 접촉하고, 도시되지 않은 변경 예에서 이로써 또한 접촉은 스프링 접촉 탭을 통해서 형성될 수 있고, 심지어 허용 공차로 인해 회로 기판(5)과 베이스 바디(1)의 상대적인 위치에 편차가 발생한 경우에도 안전한 접촉을 보장하기 위해, 이 목적을 위해 스프링 접촉 탭(which)은 베이스 바디(1)와 바람직하게 연결된다. 내부 전도체(10)는 또한, 바람직하게는 내부 전도체(10)에 고정되는 하나 이상의 스프링 접촉 탭에 의해 중앙 접촉 영역(6)과 접촉할 수 있다.

상기 측정 팁이 전자 부품을 테스트하기 위해 사용될 때, 중앙 측정 전도체(4), 중앙 접촉 영역(6), 이것들을 연결하는 회로 기판(5)의 전도체 트레이스 뿐만 아니라 동축 전도체의 내부 전도체(10)는 신호 경로의 일부를 형성한다. 대조적으로, 외부 측정 전도체(4), 외부 접촉 영역(6), 이것들을 연결하는 회로 기판(5)의 전도체 트레이스, 베이스 바디(1)뿐만 아니라 동축 전도체의 외부 전도체(11)는 접지(ground)에 연결된다. 도면에서 도시되는 상기 측정 팁의 상기 측정 전도체는 그러므로 소위 "GSG"라 불리는 구성으로 설계된다.

측정 전도체(4)는 회로 기판(5), 그러므로 또한 베이스 바디(1)를 넘어 돌출되고, 그 결과로서 공간으로 자유롭게 돌출된다. 이것은 그들이, 개별적으로, 시험되는 부품의 정의된 측정 지점과 개별적인 접촉을 형성하며(on making) 탄성적으로 편향될 수 있는 것을 의미한다. 상기 측정 팁의 위치가 전자 부품에 대하여 약간 뒤틀린 경우에도, 이것은 측정 지점과 모든 측정 전도체(4)의 더욱 안전한 접촉을 보장한다.

기술 혁신에 따른 측정 팁의 설계는 상기 측정 유닛을 동일하거나 다른 측정 유닛으로 간단하고 빠르게 교체할 수 있게 한다. 이것은 예를 들어 측정 전도체(4)의 다른 구성이 새로운 측정 작업을 위해 필요하거나 측정 유닛이 마모된 측정 전도체(4)에 기인하여 교체되어야 할 필요가 있는 경우에 실용적일 수 있다. 동축 전도체와 함께 베이스 바디(1)는 계속해서 사용될 수 있다.

상기 측정 유닛의 교체 용이성은, 베이스 바디(1)와 동축 전도체로 구성되는 동일한 유닛과의 조합을 보장하기 위해서 측정 유닛에 제공되는 모든 회로 기판(5)을 관통 개구(8)와 접촉 영역(6)(이것들이 요구되는 한)에 동일하게 배치하는 것을 보장한다.

1: 베이스 바디(base body)
2: 장착 개구(mounting opening)
3: 리세스(recess)
4: 측정 전도체(measuring conductor)
5: 회로 기판(circuit board)
6: 접촉 영역(contact region)
7: 관통 개구(through-opening)
8: 스크류(screw)
9: 수신 개구(reception opening)
10: 내부 전도체(inner conductor)
11: 외부 전도체(outer conductor)
12: 서포터(support)

Claims

베이스 바디(base body)(1)와, 상기 베이스 바디(1)와 적어도 2개의 연결 전도체(connecting conductor)에 연결되는 적어도 2개의 측정 전도체(measuring conductor)(4)와, 제1 측정 전도체(4)와 전기 전도적으로 전도되는 제1 연결 전도체와, 제2 측정 전도체(4)와 전기 전도적으로 전도되는 제2 연결 전도체를 가지고,
교체 가능성을 위해 착탈 가능한 고정 수단에 의해 상기 측정 전도체(4)는 지지 부재 상에서 고정되고, 상기 지지 부재는 상기 베이스 바디(1) 상에서 고정되는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
제 1 항에 있어서,
상기 고정 수단은,
나사 연결을 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 측정 전도체(4)는 회로 기판(5)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 연결 경로 내에서 상기 측정 전도체(4)와 상기 연결 전도체 사이의 전기적 연결은 스프링 접촉 탭(spring contact tab)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
제 3 항 및 제 4항에 있어서,
상기 회로 기판은 상기 스프링 접촉 탭의 수단에 의해 상기 베이스 바디(1) 및/또는 상기 연결 전도체와의 접촉을 형성하는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
제 5 항에 있어서,
상기 스프링 접촉 탭은 상기 베이스 바디(1) 및/또는 상기 연결 전도체에 고정되고, 상기 회로 기판(5) 상의 접촉 영역(6)과 접촉을 형성하는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
제 6 항에 있어서,
상기 베이스 바디(1) 및/또는 상기 연결 전도체와의 접촉을 형성하기 위한 상기 접촉 영역(6)은 상기 지지 부재의 제1 측면 상에 배치되고, 상기 측정 전도체는 상기 지지 부재의 제2 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는, 측정 팁.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 측정 유닛이 제공되고,
각각의 측정 유닛은 상기 측정 전도체(4)와 상기 지지 부재를 포함하고,
모든 측정 유닛은 고정 수단에 의해 상기 베이스 바디(1)에 부착될 수 있는(can be attached to) 것을 특징으로 하는, 측정 팁을 형성하기 위한 시스템.