KR20170061156A

KR20170061156A - 프로브

Info

Publication number: KR20170061156A
Application number: KR1020177011588A
Authority: KR
Inventors: 타카요시 유이
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-06-02
Also published as: WO2016072193A1; US10197598B2; JPWO2016072193A1; JP6380549B2; KR101897996B1; CN107148575B; CN107148575A; TW201621323A; TWI597501B; CN113063973A; US20170227579A1

Abstract

본 발명의 목적은, 측정 대상인 전자부품의 회로 기판에 대한 고밀도화를 가능하게 하는 프로브를 제공하는 것이다.
프로브(1)는, 복수 부분을 동시에 측정할 수 있는 프로브이다. 또한 프로브(1)는, 커넥터(300)에 접촉하는 중심 도체(20)를 포함하는 복수의 본체부(30)와, 복수의 본체부(30)를 묶는 제1 부재(50)를 포함하고 있다. 제1 부재(50)에는, 복수의 중심 도체(20)의 선단이 바닥면으로부터 돌출되는 오목부(C1)가 마련되어 있다. 오목부(C1)는, 그 바닥부로부터 개구부를 향하여 넓어지는 경사면(S1)을 가지고 있다.

Description

프로브{PROBE}

본 발명은, 전자부품의 측정에 이용되는 프로브에 관한 것이다.

최근, 복수의 주파수를 취급하는 통신 단말이 주류가 되고 있다. 이러한 통신 단말은, 복수의 RF 회로를 가지며, 각각이 안테나 모듈에 접속되어 있다. 또한 각 RF 회로는, 안테나 모듈과 접속하기 위한 커넥터를 가지고 있다. 여기서, 통신 단말의 RF 회로의 동작 확인에서는, 복수의 RF 회로를 동시에 동작시키고, 각 커넥터에 프로브를 가압함으로써 그 동작을 확인하고 있다. 그리고 RF 회로의 동작 확인 등에 이용되는 프로브로서, 특허문헌 1에 기재된 프로브(이하에서, 종래의 프로브라고 칭함)가 알려져 있다.

그런데 상술한 바와 같이, 현재의 통신 단말은, 복수의 RF 회로를 가지며, 그 수만큼 안테나 모듈과 접속하기 위한 커넥터를 가지고 있다. 그리고 이들 커넥터는, 통신 단말의 소형화ㆍ고밀도화에 따라 기판 상에 근접 배치되어 있다. 여기서, RF 회로의 동작 확인 시에 종래의 프로브를 이용하면, 커넥터의 근접 배치에 의해 프로브끼리가 접촉하여 RF 회로의 동작 확인을 충분히 실시할 수 없는 사태가 된다. 따라서 이러한 사태를 피하기 위해, 기판 상의 커넥터의 간격을 크게 취할 필요가 있었다. 즉, 종래의 프로브를 이용한 회로 기판의 검사는, 상기 회로 기판의 소형화ㆍ고밀도의 방해가 되고 있었다.

일본 공개특허공보 2012-99246호

본 발명의 목적은, 측정 대상인 전자부품의 회로 기판에 대한 고밀도화를 가능하게 하는 프로브를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 형태에 따른 프로브는, 복수 부분을 동시에 측정할 수 있는 프로브로서, 측정 대상에 동시에 접촉 가능한 중심 도체를 포함하는 복수의 본체부와, 상기 복수의 본체부를 묶는 제1 부재를 포함하고 있다. 상기 제1 부재에는, 상기 복수의 중심 도체의 선단(先端)이 바닥면으로부터 돌출되는 오목부가 마련되어 있다. 상기 오목부는, 상기 오목부의 바닥부로부터 개구부를 향하여 넓어지는 경사면을 가진다.

본 발명의 한 형태에 따른 프로브에서는, 측정 대상에 접촉하는 복수의 중심 도체를 포함하는 복수의 본체부를 하나의 부재로 묶었다. 따라서 기판 상에 근접 배치되어 있는 커넥터 등을 측정할 때에 프로브끼리가 접촉하는 바와 같은 사태를 회피할 수 있다. 이에 따라, 회로 기판 상에서의 커넥터 등의 고밀도화가 가능해진다. 또한 본 발명의 한 형태에 따른 프로브에서는, 제1 부재에 복수의 중심 도체의 선단이 바닥면으로부터 돌출되는 오목부가 마련되고, 상기 오목부는, 그 바닥부로부터 개구부를 향하여 넓어지는 경사면을 가지고 있다. 이에 따라, 본 발명의 한 형태에 따른 프로브를 측정 대상에 가압하면, 상기 측정 대상이 경사면을 미끄러지도록 이동하여 중심 도체와 접촉하게 된다. 즉, 본 발명의 한 형태에 따른 프로브에서는, 오목부의 경사면에 의해 측정 대상과 중심 도체를 원활하게 접촉시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 한 형태에 따른 프로브에서는, 측정 대상으로부터 발생하는 전기 신호를 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 측정 대상인 전자부품의 회로 기판에 대한 고밀도화가 가능해진다.

도 1은 한 실시예인 프로브의 외관도이다.
도 2는 한 실시예인 프로브의 단면도이다.
도 3은 한 실시예인 프로브의 오목부의 외관도이다.
도 4는 한 실시예인 프로브와 접속되는 커넥터의 단면도이다.
도 5는 한 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 한 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 한 실시예인 프로브가 회로 기판에 가압되었을 때의 제2 부재의 상황을 나타내는 외관도이다.
도 8은 한 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 한 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정에서의 중심 도체 부근을 확대한 단면도이다.
도 11은 한 실시예인 프로브와 커넥터의 접속 과정에서의 중심 도체 부근을 확대한 단면도이다.

한 실시예인 프로브(1)에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에서, 프로브(1)의 선단으로부터 케이블을 향하는 방향을 z축방향이라고 정의한다. 또한 프로브(1)가 포함하는 중심 도체가 배열되는 방향을 X축방향이라고 정의한다. 또한 X축 및 z축에 직교하는 방향을 y축방향이라고 정의한다. 또한 X축, y축 및 z축은 서로 직교하고 있다. 또한 z축방향의 정(正)방향 측의 면을 상면(上面)이라고 칭하고, z축방향의 부(負)방향 측의 면을 하면(下面)이라고 칭한다. 또한 z축방향과 평행한 면을 측면이라고 칭한다.

(프로브의 개략 구성 도 1 참조)

프로브(1)는, 회로 기판 상에 마련된 2개의 단자로부터 발생하는 전기 신호를 동시에 측정 가능한 프로브이다. 따라서 도 1에 나타내는 바와 같이, 프로브(1)에는 수신한 2개의 신호를 전송하기 위한 2개의 동축 케이블(100)이 접속되어 있다. 또한 프로브(1)는, 회로 기판 상에 마련된 단자와 접촉하는 중심 도체(20)를 포함하는 2개의 본체부(30), 본체부(30)의 일단(一端) 측을 묶는 제1 부재(50), 본체부(30)의 타단(他端) 측을 묶는 제2 부재(60), 본체부(30)를 회로 기판 검사용 설비에 고정하기 위한 플랜지(flange)(70), 제1 부재(50)와 플랜지(70) 사이에 위치하는 스프링(80), 및 스프링(80)과 플랜지(70) 사이에 위치하는 부싱(bushing)(90)을 포함하고 있다.

(프로브에서의 각 부의 설명도 2, 도 3 참조)

본체부(30)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중심 도체(20), 내부 도체(32), 외통(外筒)(34), 부싱(36), 스프링(38)으로 구성되어 있다.

중심 도체(20)는, Cu로 이루어지는 봉상의 부재이다. 또한 중심 도체(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 z축방향의 부방향 측 단부만이, 후술하는 제1 부재(50)로부터 노출되어 있다. 또한 중심 도체(20)에서의 z축방향의 중심 부근에는, 단차가 마련되어 있다. 이 단차는, 중심 도체(20)가 본체부(30)로부터 빠져 나오는 것을 방지하기 위해, 본체부(30)를 구성하는 부재 중 하나인 부싱(36)에 걸리게 되어 있다.

내부 도체(32)는, z축방향으로 연장되는 원주상의 도체이다. 또한 내부 도체(32)의 z축방향의 정부 양측으로부터 바닥부를 가지는 원통상의 움푹한 부분(H1, H2)이 도려내어져 있다. 또한 이들 움푹한 부분(H1, H2)은 이어져 있지 않다. z축방향의 부방향 측의 움푹한 부분(H1)에는, 부방향 측으로부터 순서대로 중심 도체(20), 스프링(38)이 위치하고 있다. 중심 도체(20)가 스프링(38)에 의해 복원력을 발생하도록, 움푹한 부분(H1)에 수납되어 있는 스프링(38)은, 그 일단이 움푹한 부분(H1)의 바닥부에 당접하고, 그 밖의 단이 중심 도체(20)에 당접하도록 마련되어 있다. z축방향의 정방향 측의 움푹한 부분(H2)에는, 후술하는 동축 케이블(100)의 심선(芯線)이 끌려 들어와 있다. 또한 내부 도체(32)의 z축방향의 부방향 측에서의 바깥둘레 측의 측면은, 부싱(36)과 접하고 있다. 이 부싱(36)을 사이에 두고, 내부 도체(32)는 외통(34)에 지지되어 있다.

외통(34)은, z축방향으로 연장되는 원통상의 부재이며, 내부 도체(32)의 주위를 덮고 있다. 또한 상술한 바와 같이, 외통(34)은, 부싱(36)을 사이에 두고 내부 도체(32)를 지지하고 있다. 또한 외통(34)의 양단(兩端)은, 제1 부재(50) 및 제2 부재(60)에 고정되어 있다.

부싱(36)은, 폴리아세탈(POM), 혹은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등으로 이루어지는 수지이다. 본 실시예에서는, 부싱(36)의 재료로서 폴리아세탈(POM)을 사용했다. 이 수지의 유전율은, 내부 도체(32)보다 낮은 쪽이 바람직하다. 유전율이 낮은 재료를 사용함으로써, 예를 들면 프로브의 임피던스를 50Ω로 설정했을 때, 부싱(36)을 소형화하여 내부 도체(32)와 외통(34)의 거리가 짧아져도, 이들 사이에서 발생하는 부유 용량의 발생이 억제되기 때문에 프로브 임피던스의 50Ω의 설정을 용이하게 실현할 수 있다. 또한 부싱(36)은, 직경이 다른 2개의 원통(36a, 36b)을, 그들의 중심축이 일치하도록 인접시킨 형상을 이루고 있다. 여기서, 직경이 큰 쪽의 원통(36a)은, 직경이 작은 다른 쪽의 원통(36b)에 대하여 z축방향의 정방향 측에 위치하고, 외통(34)의 z축방향의 부방향 측 단부에 끼워 넣어져 있다. 또한 원통(36a)의 안쪽둘레 측에는, 중심 도체(20)와 함께 내부 도체(32)가 삽입되어 있다. 직경이 작은 다른 쪽의 원통(36b)은, 후술하는 제1 부재(50)에 마련된 관통 구멍에 끼워 넣어져 있다. 또한 원통(36b)의 안쪽둘레 측으로부터, z축방향의 부방향 측을 향하여 중심 도체(20)가 돌출되어 있다. 또한 원통(36b)의 내경은, 원통(36a)의 내경보다 작다. 따라서 부싱(36)의 안쪽둘레 측에는 단차가 형성되어 있다. 이 부싱(36)의 단차에 중심 도체(20)의 단차가 걸림으로써, 본체부(30)로부터 중심 도체(20)가 튀어 나오는 것을 방지하고 있다.

스프링(38)은, 나선상을 이루는 스프링이며, 상술한 바와 같이, 내부 도체(32)의 내부에 위치하고 있다. 스프링(38)은, 기본적으로, 중심 도체(20)를 z축방향의 부방향 측을 향하여 누르도록 압축된 상태이다. 그리고 프로브(1)가, 측정 대상의 단자와 접촉하면 더 줄어들어, 중심 도체(20)와 상기 단자의 접촉 시의 충격을 완화시키고 있다.

제1 부재(50)는, 프로브(1)의 z축방향의 부방향 측 단부에 위치하는 Cu로 이루어지는 부재이다. 그 형상은, 단면이 타원을 이루는 기둥상의 선단부(52)의 상면에, 직경이 다른 2개의 원반(54, 56)을 얹은 것 같은 형상을 이루고 있다. 또한 제1 부재(50)에는, 상기 제1 부재(50)를 z축방향으로 관통하는 2개의 관통 구멍(H3, H4)이 마련되어 있다. 이들 관통 구멍(H3, H4)에 2개의 본체부(30)가 끼워 넣어짐으로써, 2개의 본체부(30)가 제1 부재(50)에 고정되어 묶여 있다. 또한 관통 구멍(H3, H4)의 직경은, 선단부(52) 측과 원반(54, 56) 측에서 다르며, 원반(54, 56) 측 쪽이 선단부(52) 측보다도 크다. 이에 따라, 본체부(30)의 부싱(36) 및 중심 도체(20)만이, 관통 구멍(H3, H4)의 선단부(52) 측까지 도달해 있다.

선단부(52)의 하면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 오목부(C1)가 마련되어 있다. 오목부(C1)는, z축방향에서 보면 선단부(52)의 단면과 상사(相似)형의 타원이며, 상기 타원은 제1 부재(50)를 관통하는 관통 구멍(H3, H4)을 둘러싸도록 마련되어 있다. 따라서 오목부(C1)로부터는, 관통 구멍(H3, H4)에 끼워 넣어진 본체부(30)의 중심 도체(20)가 돌출되어 있다. 또한 오목부(C1)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 오목부(C1)의 바닥부로부터 개구부를 향하여, 즉 z축방향의 정방향 측으로부터 부방향 측을 향하여 넓어지는 경사면(S1)이 마련되어 있다. 또한 경사면(S1)은, 오목부(C1)의 바닥부로부터 z축방향으로 소정 거리(L)만큼 떨어진 위치로부터 마련되어 있다. 또한 소정 거리(L)가 0, 즉 경사면(S1)이 오목부(C1)의 바닥부에 직접 마련되어 있어도 된다.

원반(54, 56)은, 그들의 중심축이 일치하도록, z축방향의 정방향 측으로부터 부방향 측을 향하여 이 순서대로 배열되도록 마련되어 있다. 여기서, 원반(54)의 직경은, 원반(56)의 직경보다도 작기 때문에 원반(54)과 원반(56)의 접촉 부분 근방에서의 바깥둘레 측에는 홈(U)에 의해 단차가 형성된다.

제2 부재(60)는, 프로브(1)의 z축방향의 정방향 측 단부에 위치하는 Cu로 이루어지는 부재이다. 그 형상은, 단면이 타원을 이루고, z축방향으로 연장되는 기둥상을 이루고 있다. 또한 제2 부재(60)의 측면과 하면이 이루는 각에는, 테이퍼 가공이 실시되어 있다. 또한 제2 부재(60)에는, 상기 제2 부재(60)를 z축방향으로 관통하는 2개의 관통 구멍(H5, H6)이 마련되어 있다. 그리고 관통 구멍(H5, H6)에는, z축방향의 부방향 측으로부터 2개의 본체부(30)가 끼워 넣어진다. 또한 관통 구멍(H5, H6)에서의 z축방향의 정방향 측으로부터 2개의 동축 케이블(100)이 삽입된다. 이에 따라, 동축 케이블(100)의 심선(102)과 본체부(30)의 내부 도체(32)가 접속된다. 또한 후술하는 동축 케이블(100)에서의 심선(102) 및 절연막(104) 이외의 부분의 하면은, 관통 구멍(H5) 및 관통 구멍(H6) 내에 마련된 원통형의 부싱(86, 88)과 접하고 있다.

플랜지(70)는, 프로브(1)를 회로 기판 검사용 검사 기기에 장착하기 위한 부품이다. 또한 플랜지(70)는, 타원상의 평판이다. 또한 플랜지(70)에는, 관통 구멍(H7~H10)이 X축방향의 부방향 측으로부터 정방향 측을 향하여 이 순서대로 마련되어 있다. 그리고 관통 구멍(H8, H9)은 2개의 본체부(30)의 외통(34)이 관통하는 관통 구멍이며, 관통 구멍(H7, H10)은 프로브를 검사 기기에 장착하기 위한 관통 구멍이다. 여기서, 관통 구멍(H8, H9)의 직경은 외통(34)의 직경보다도 약간 크다. 따라서 본체부(30)와 플랜지(70)의 접촉 부분에는, 약간의 틈이 있다. 이에 따라, 본체부(30)는, 플랜지(70)에 완전히 고정되지 않고, 플랜지(70)에 대하여 상하로 움직일 수 있으며, 또한 플랜지(70)에 대하여 기우는 것도 가능하다. 또한 플랜지(70)의 형상은, 타원상뿐만 아니라, 직사각형상, 혹은 직사각형상과 원호상을 조합한 형상이어도 된다. 또한 제2 부재(60)와 본체부(30)는 일체의 부재에 의해 구성되어도 된다.

또한 플랜지(70)의 상면 및 하면에는, 관통 구멍(H8, H9)을 둘러싸도록 오목부(C2, C3)가 마련되어 있다. 상면에 마련된 오목부(C2)에는, 제2 부재(60)에서의 z축방향의 부방향 측의 부분이 들어간다. 여기서, 오목부(C2)의 측면과 플랜지(70)의 상면이 이루는 각에는 테이퍼 가공이 실시되어 있다. 따라서 제2 부재(60)가 오목부(C2)에 들어가면, 제2 부재(60)의 테이퍼 부분과, 플랜지(70)에서의 오목부(C2)의 테이퍼 부분이 밀착된다. 또한 플랜지(70)의 하면에 마련된 오목부(C3)에는, 후술하는 부싱(90)에서의 z축방향의 정방향 측 단부가 들어간다. 또한 오목부(C3)의 직경(D1)은, 부싱(90)에서의 z축방향의 정방향 측 단부의 직경(D2)보다도 크다. 따라서 부싱(90)은, 플랜지(70)의 하면을 따르도록 움직일 수 있다. 이에 따라, 프로브(1)가 후술하는 커넥터(300)에 가압된 경우, 프로브(1)는 xy평면상을 이동할 수 있고, xy평면상에서의 프로브(1)의 중심 도체(20)와 후술하는 커넥터(300)의 접촉부(304)의 위치 어긋남을 보정하여 중심 도체(20)와 접촉부(304)를 양호하게 접촉시킬 수 있다.

스프링(80)은, z축방향으로 연장되는 나선상의 스프링이며, 그 안쪽둘레 측에 2개의 본체부(30)가 들어가 있다. 또한 스프링(80)에서의 z축방향의 부방향 측의 일단은, 제1 부재(50)에서의 홈(U)에 끼워 넣어져 있다. 또한 스프링(80)에서의 z축방향의 정방향 측의 타단은, 후술하는 부싱(90)에 끼워 넣어져 있다. 그리고 스프링(80)은, 제1 부재(50)에 대하여 z축방향의 부방향 측을 향하여 힘을 가하고 있다. 또한 스프링(80)과 본체부(30)는 근접해 있지 않고, 스프링(80)과 본체부(30)는 소정 거리(M)만큼 떨어져 있다.

부싱(90)은, z축방향으로 연장되는 원통상의 폴리아세탈(POM) 수지 부재이다. 그리고 부싱(90)의 안쪽둘레 측에는, 2개의 본체부(30)에서의 외통(34)이 위치하고 있다. 또한 부싱(90)의 z축방향의 길이는, 외통(34)의 z축방향의 길이의 절반이다. 이에 더하여, 부싱(90)의 일부는, 플랜지(70)의 오목부(C3)에 들어가 있다. 이상으로부터, 외통(34)의 z축방향의 정방향 측의 주위는, 부싱(90)에 덮여 있다. 또한 부싱(90)의 일부는, z축과 직교하는 방향으로 돌출되어 있다. 이에 따라, 부싱(90)의 측면에 단차가 형성되고, 상기 단차에 스프링(80)에서의 z축방향의 정방향 측의 타단이 끼워 넣어져 있다. 부싱(90)의 재료는, 폴리아세탈(POM) 대신에, 피크(PEEK) 등의 접동성이 뛰어난 수지 부재를 사용할 수 있다.

(프로브에 접속되는 케이블의 개요 도 2 참조)

프로브(1)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 2개의 동축 케이블(100)의 선단에 접속되어 있다. 동축 케이블(100)은, 심선(102), 절연막(104, 108) 및 외부 도체(106)를 포함하고 있다. 심선(102)은, 측정 대상으로부터 프로브(1)를 사이에 두고 전달된 고주파 신호가 통과하는 도선이다. 외부 도체(106)는, 심선(102)의 주위를 둘러싸고 있으며, 접지 전위가 인가된다. 절연막(104)은, 심선(102)의 주위에 마련되어 심선(102)과 외부 도체(106)를 절연하고 있다. 절연막(108)은, 외부 도체(106)의 주위에 마련되어 동축 케이블(100)의 표면을 구성하고 있다. 또한 동축 케이블(100)의 선단에는, 동축 커넥터용 소켓(109)이 마련되어 있다. 동축 케이블(100)은, 소켓(109)을 사이에 두고 프로브(1)에 접속되어 있다. 또한 동축 케이블(100)은, 도시하지 않는 측정 장치에 접속되어 있다.

(상대편 단자의 개요 도 4 참조)

프로브(1)가 전기 신호를 측정할 때에 접속되는 회로 기판 상의 단자에 대해 설명한다. 이하에서, 회로 기판 상의 단자를 커넥터(300)라고 칭한다. 커넥터(300)는, 예를 들면 휴대전화 안테나와 RF 회로 사이에 마련되는 동축 커넥터이다. 또한 커넥터(300)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 외부 도체(302), 접촉부(304), 및 케이스(306)를 포함하고 있다.

외부 도체(302)는, 대략 원통상을 이루는 금속 부재이다. 단, 외부 도체(302)가 이루는 원통의 일부는 오려 내어져 있다. 그리고 외부 도체(302)의 전위는 그라운드 전위에 유지되어 있다.

접촉부(304)는, 회로 기판 상의 RF 회로와 전기적으로 접속된 금속 단자이다. 따라서 접촉부(304)의 일단은, RF 회로로부터의 전기 신호를 측정할 때에 프로브(1)에서의 중심 도체(20)가 가압되는 부분이다. 또한 접촉부(304)의 일단은, 외부 도체(302)가 이루는 원통의 중심에 위치하고, 그 일단의 형상은, 바닥부가 z축방향의 정방향 측을 향하는 볼상(bowl shape)을 이루고 있다. 상기 바닥부는, 프로브(1)의 중심 도체(20)와 접촉하는 부분이기 때문에 평면을 이루고 있다. 그리고 접촉부(304)는, 외부 도체(302)가 이루는 원통의 중심으로부터 상기 원통의 오려 내어진 부분을 통하여, 회로 기판 상의 RF 회로로 향하는 전송 선로와 접속되어 있다.

케이스(306)는, 외부 도체(302)와 접촉부(304) 사이를 메우는 수지제의 부재이다. 이에 따라, 외부 도체(302)와 접촉부(304)는 절연되어 있다.

(프로브에 의한 측정 작업 도 5~도 9 참조)

상술한 바와 같이, 프로브(1)는, 회로 기판 상에 마련된 2개의 단자로부터 발생하는 전기 신호를 동시에 측정하기 위한 프로브이다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 프로브(1)는, 회로 기판 상에 마련된 2개의 커넥터(300)(단자)에 덮이도록 가압된다. 그러나 회로 기판 상에서의 커넥터(300)의 위치에 관한 공공차에 의해, 그 상태로는, 중심 도체(20)와 2개의 접촉부(304)가 충분히 접촉하지 않는다. 단, 프로브(1)의 선단부(52)에는, z축방향의 정방향 측으로부터 부방향 측을 향하여 넓어지는 경사면(S1)을 가지는 오목부(C1)가 마련되어 있다. 이에 따라, 도 6에 나타내는 바와 같이, 프로브(1)가 회로 기판에 가압되면, 커넥터(300)는 오목부(C1)에 마련된 경사면(S1)을 미끄러지도록 하여 중심 도체(20)를 향해 간다.

또한 프로브(1)가 회로 기판에 가압되었을 때, 회로 기판으로부터의 반력에 의해 제1 부재(50)가 z축방향의 정방향 측으로 밀려 올라간다. 이에 따라, 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 본체부(30)를 묶는 제2 부재(60)도 z축방향의 정방향 측으로 밀려 올라간다. 결과적으로, 제2 부재(60)의, 플랜지(70)에 대한 고정이 해제된다. 또한 상술한 바와 같이, 본체부(30)와 플랜지(70)의 접촉 부분에는 약간의 틈이 있기 때문에, 본체부(30)는, 플랜지(70)에 대하여 기우는 것이 가능하다. 이상과 같은 이유로부터, 프로브(1)가 회로 기판에 가압되면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 프로브(1)의 선단부(52)는, 커넥터(300)의 위치나 형상 등에 맞추어 자유자재로 기운다. 이에 따라, 도 9에 나타내는 바와 같이, 프로브(1)의 중심 도체(20)와, 커넥터(300)에서의 접촉부(304)의 면 접촉이 가능해진다.

(효과)

프로브(1)에서는, 커넥터(300)에 접촉하는 2개의 중심 도체(20)를 포함하는 본체부(30)를 제1 부재(50)로 묶었다. 따라서 회로 기판 상에 근접 배치되어 있는 커넥터(300)를 측정할 때에 프로브끼리가 접촉하는 바와 같은 사태를 회피할 수 있다. 즉, 프로브(1)를 이용하면, 커넥터(300)의 근접 배치에 의한 문제는 생기지 않는다. 결과적으로, 회로 기판 상에서의 커넥터 등의 고밀도화가 가능해진다.

또한 제1 부재(50)에는, 2개의 중심 도체(20)의 선단이 바닥면으로부터 돌출되는 오목부(C1)가 마련되고, 상기 오목부(C1)의 형상은, 그 바닥부로부터 개구부를 향하여 넓어지는 경사면(S1)을 가지고 있다. 이에 따라, 프로브(1)를 커넥터(300)에 가압하면, 커넥터(300)가 경사면(S1)을 미끄러지도록 이동하여 중심 도체(20)와 접촉한다. 즉, 프로브(1)에서는, 오목부(C1)의 경사면(S1)에 의해, 커넥터(300)의 접촉부(304)와 중심 도체(20)를 원활하게 접촉시킬 수 있다. 결과적으로, 프로브(1)에서는, 커넥터(300)를 사이에 두고 RF 회로로부터 발생하는 전기 신호를 정확하게 측정할 수 있다.

또한 오목부(C1)의 경사면(S1)은, 오목부(C1)의 바닥부로부터 z축방향으로 소정 거리(L)만큼 떨어진 위치로부터 마련되어 있다. 이에 따라, 커넥터(300)의 접촉부(304)와 중심 도체(20)를, 더 원활하게 접촉시킬 수 있다. 구체적으로는, 오목부(C1)의 경사면(S1)이, 오목부(C1)의 바닥부로부터 마련되어 있었다고 가정한다. 이 때, 커넥터(300)가, 경사면(S1)을 미끄러지도록 이동할 때 접촉부(304)보다도 먼저 외부 도체(302)가 중심 도체(20)와 접촉할 우려나, 도 10에 나타내는 다른 실시예와 같이, 소정 거리(L)가 0인 프로브(3)를 이용한 경우, 커넥터(300)의 근접 배치에 의한 문제는 생기지 않지만, 프로브(3)의 중심 도체(20)가 커넥터(300)의 외부 도체(302)와 접촉부(304) 사이로 끼여 들어갈 우려가 있다. 또한 도 11에 나타내는 프로브(1)에서의 오목부(C1)의 경사면(S1)은, 오목부(C1)의 바닥부로부터 z축방향으로 소정 거리(L)만큼 떨어진 위치로부터 마련되어 있다. 상세하게는, 오목부(C1)의 바닥면과 직교하는 방향으로 연장되는 높이(L)의 벽면(W1)이 마련된다. 벽면(W1)으로부터 경사면(S1)이 마련된다. 이에 따라, 도 11에 나타내는 바와 같이, 경사면(S1)을 미끄러지도록 이동해 온 커넥터(300)는, 접촉부(304)와 중심 도체(20)가 접촉하기 전에, 상기 경사면(S1)에서의 오목부(C1)의 바닥부에 가장 가까운 단점(端點)(E)까지 도달할 수 있다. 그 결과, 경사면(S1)을 미끄러지도록 이동해 온 커넥터(300)의 접촉부(304)와 중심 도체(20)의 위치가 대략 일치한 상태에서, 커넥터(300)는 오목부(C1)의 바닥부에 벽면(W1)을 따라 밀려 들어간다. 따라서 도 11에 나타내는 프로브(1)의 구성은 도 10에 나타내는 프로브(3)의 구성과 비교하여, 접촉부(304)보다도 먼저 외부 도체(302)가 중심 도체(20)와 접촉하는 경우나, 중심 도체(20)가 커넥터(300)의 외부 도체(302)와 접촉부(304) 사이로 끼여 들어가 버리는 바와 같은 사태를 방지하는 효과를 더 가지기 때문에 바람직하다.

그런데 프로브(1)의 본체부(30)와 플랜지(70)의 접촉 부분에는 약간의 틈이 있다. 이에 따라, 본체부(30)는, 플랜지(70)에 대하여 기우는 것이 가능하다. 프로브(1)를 회로 기판에 가압했을 때 상기 프로브(1)의 선단부(52)는, 커넥터(300)의 위치나 형상 등에 맞추어 자유자재로 기운다. 이에 따라, 프로브(1)의 중심 도체(20)와, 커넥터(300)에서의 접촉부(304)의 면 접촉이 가능해진다.

또한 프로브(1)는, 2개의 본체부(30)를 제1 부재(50)뿐만 아니라, 제2 부재(60)로도 묶었다. 이에 따라, 2개의 본체부(30)는, 2점으로 지지되어 있기 때문에, 예를 들면 제1 부재(50)만으로 지지되는 경우보다도, 그 자세가 안정된다. 결과적으로, 2개의 본체부(30)가, 측정 시에 접촉하는 등의 사태를 방지할 수 있다.

또한 프로브(1)의 스프링(80)과 본체부(30)는 근접해 있지 않고, 스프링(80)과 본체부(30)는 소정 거리만큼 떨어져 있다. 이에 따라, 2개의 중심 도체(20)의 피치를 변경하는 경우에, 프로브(1)에 의하면, 제1 부재에 마련된 움푹한 부분(H1, H2) 및 제2 부재에 마련된 관통 구멍(H5, 6)의 피치를 변경하는 것만이어도 된다. 즉, 프로브(1)에서는, 매우 간단한 방법으로 2개의 중심 도체(20)의 피치를 변경할 수 있다.

(다른 실시예)

본 발명에 따른 프로브는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들면, 각 부재의 재료, 크기, 구체적인 형상 등은 임의이다. 또한 중심 도체의 수는 2개에 한하지 않고 3개 이상이어도 된다. 또한 본 발명에 따른 프로브의 측정 대상은 RF 회로에 한하지 않고, 전기 신호를 방출하는 모든 것을 그 대상으로 하고 있다.

이상과 같이, 본 발명은 프로브에 유용하며, 특히 측정 대상인 전자부품의 회로 기판에 대한 고밀도화가 가능해지는 점에서 뛰어나다.

C1, C2, C3: 오목부 H1, H2: 움푹한 부분
H3~H10: 관통 구멍 L: 소정 거리
S1: 경사면 U: 홈
W1: 벽면 1, 3: 프로브
20: 중심 도체 30: 본체부
32: 내부 도체 34: 외통
36: 부싱 36a, 36b: 원통
38: 스프링 50: 제1 부재
52: 선단부 60: 제2 부재
70: 플랜지 80: 스프링
86, 88, 90: 부싱 100: 동축 케이블
102: 심선 104, 108: 절연막
106, 302: 외부 도체 109: 소켓
300: 커넥터 304: 접촉부
306: 케이스

Claims

복수 부분을 동시에 측정할 수 있는 프로브로서,
측정 대상에 동시에 접촉 가능한 중심 도체를 포함하는 복수의 본체부와,
상기 복수의 본체부를 묶는 제1 부재를 포함하고,
상기 제1 부재에는, 상기 복수의 중심 도체의 선단(先端)이 바닥면으로부터 돌출되는 오목부가 마련되며,
상기 오목부는, 상기 오목부의 바닥부로부터 개구부를 향하여 넓어지는 경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제1항에 있어서,
상기 경사면은, 상기 오목부의 바닥부로부터 개구부를 향하는 높이 방향에서, 상기 오목부의 바닥부로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치로부터 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 본체부를 고정 지그(jig)에 장착하기 위한 플랜지(flange)부를 더 포함하고,
상기 본체부와 상기 플랜지부의 접촉 부분에는 소정의 틈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부를 둘러싸는 스프링을 더 포함하고,
상기 본체부와 상기 스프링은 소정 거리만큼 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 본체부를 묶는 제2 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브.