JP2018071999A - 測定プローブ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気的特性の測定値に対する接地経路に係るインピーダンスの影響が抑制されたマルチプローブを提供する。【解決手段】測定プローブ100は、測定用基板10とソケット20と第1のプローブピン30aと第2のプローブピン30bと第3のプローブピン40とを備えている。測定用基板10は、第1の信号端子12aと第2の信号端子12bと接地端子13とを備えている。ソケット20は、第1の貫通孔および第2の貫通孔と一方主面に開口を有する凹部とを備えている。第1のプローブピン30aは、第1の貫通孔中に、第2のプローブピン30bは、第2の貫通孔中に、第3のプローブピン40は、凹部中に保持されている。第1のプローブピン30aの一端は、測定用基板10の第1の信号端子12aに、第2のプローブピン30bの一端は、第2の信号端子12bに、第3のプローブピン40の一端は、接地端子13に接続されている。【選択図】図1
Description
この発明は、電子部品の電気的特性を測定するために用いられる測定プローブに関するものである。
フィルタ装置などの電子部品の電気的特性を測定するために用いられる測定プローブの一例として、特開2005−241505号公報(特許文献1)に記載の測定プローブが挙げられる。図4は、特許文献1に記載されている測定プローブ300の断面図である。測定プローブ300は、測定用基板310と、ソケット320と、信号用プローブピン330と、第1の接地用プローブピン340と、第2の接地用プローブピン370とを備えている。ソケット320は、絶縁性の樹脂を用いて形成されている。
ソケット320には、電子部品350に付与されたはんだバンプ352の位置に対応して形成されたスルーホール321が設けられている。信号用プローブピン330、第1の接地用プローブピン340および第2の接地用プローブピン370は、各々スルーホール321中に挿入されている。第1の接地用プローブピン340と第2の接地用プローブピン370とは、ソケット320の一方主面上に設けられている接地用パターン322により接続されている。
特許文献1によれば、測定プローブ300を用いて電子部品350の電気的特性を測定した場合、電気的特性に対する接地経路に係るインピーダンスの影響が低減されるとされている。
しかしながら、測定プローブ300を用いて電子部品350の電気的特性を測定したとしても、測定値には依然として第1の接地用プローブピン340に係るインピーダンスの影響が残る。
すなわち、この発明の目的は、電気的特性の測定値に対する接地経路に係るインピーダンスの影響が抑制されたマルチプローブを提供することである。
この発明に係る測定プローブでは、電気的特性の測定に係るプローブピンの構成についての改良が図られる。
この発明に係る測定プローブは、測定用基板と、ソケットと、第1のプローブピンと、第2のプローブピンと、接地部材とを備えている。そして、この発明に係る測定プローブは、信号電極と接地電極とを備えた電子部品の電気的特性を測定するために用いられる。
測定用基板は、基板素体と、基板素体の一方主面に配置された第1の信号端子と、基板素体の一方主面に配置された第2の信号端子と、基板素体の一方主面に配置された接地端子とを備えている。ソケットは、ソケットの一方主面から他方主面に到達する第1の貫通孔および第2の貫通孔と、ソケットの一方主面に開口を有する凹部とを備えている。
第1のプローブピンは、一端がソケットの一方主面から、他端がソケットの他方主面からそれぞれ露出するように、第1の貫通孔中に保持されている。また、第2のプローブピンは、一端がソケットの一方主面から、他端がソケットの他方主面からそれぞれ露出するように、第2の貫通孔中に保持されている。接地部材は、凹部中に保持されている。
第1のプローブピンの一端は、測定用基板の第1の信号端子に電気的に接続されている。第2のプローブピンの一端は、測定用基板の第2の信号端子に電気的に接続されている。接地部材の一端は、測定用基板の接地端子に電気的に接続されている。
そして、第1のプローブピンの他端が電子部品の信号電極に、第2のプローブピンの他端が電子部品の接地電極にそれぞれ接触した状態で、電子部品の電気的特性が測定される。
上記の測定プローブでは、第1のプローブピンの他端が電子部品の信号電極に、第2のプローブピンの他端が電子部品の接地電極に接触した状態で、電子部品の電気的特性が測定される。そのため、電子部品の接地電極を信号電極と同じように扱った上で電子部品の電気的特性を測定した後、その測定値から接地経路に係るインピーダンスの影響を差し引くことにより、真値に極めて近い補正後の電気的特性の測定値を得ることができる。
この発明に係る測定プローブは、以下の特徴を備えることが好ましい。すなわち、ソケットは、金属ブロックと、金属ブロックの一方主面上に配置された第1の絶縁性樹脂層と、金属ブロックの他方主面上に配置された第2の絶縁性樹脂層と備えている。第1の貫通孔および第2の貫通孔は、第1の絶縁性樹脂層と金属ブロックと第2の絶縁性樹脂層とを貫通している。凹部は、少なくとも第1の絶縁性樹脂層を貫通して金属ブロックに到達している。
第1のプローブピンは、第1のプローブピンと金属ブロックとの間に中空部が形成されるように、第1の絶縁性樹脂層および第2の絶縁性樹脂層により第1の貫通孔中に保持されている。第2のプローブピンは、第2のプローブピンと金属ブロックとの間に中空部が形成されるように、第1の絶縁性樹脂層および第2の絶縁性樹脂層により第2の貫通孔中に保持されている。接地部材は、金属ブロックに接触した状態で凹部中に保持されている。
上記の測定プローブでは、ソケットが金属ブロックを備え、かつ金属ブロックと接地部材が接続されている。そのため、隣接する第1のプローブピンの間における高周波信号のリークが抑制される。
この発明に係る測定プローブは、以下の特徴を備えることも好ましい。すなわち、ソケットは、金属ブロックと、第1の管状絶縁部材と、第2の管状絶縁部材とを備えている。金属ブロックは、一方主面から他方主面に至る第1の貫通孔および第2の貫通孔ならびに一方主面に開口部を有する凹部を備えている。第1の管状絶縁部材は、第1の貫通孔に挿入されており、金属ブロックの一方主面から他方主面に到達している。第2の管状絶縁部材は、第2の貫通孔に挿入されており、金属ブロックの一方主面から他方主面に到達している。
第1のプローブピンは、第1の管状絶縁部材に挿入されており、第2のプローブピンは、第2の管状絶縁部材に挿入されており、接地部材は、凹部中に保持されている。
上記の測定プローブでは、ソケットが金属ブロックを備え、かつ金属ブロックと接地部材が接続されている。さらに、第1のプローブピンが挿入されている第1の管状絶縁部材、および第2のプローブピンが挿入されている第2の管状絶縁部材は、金属ブロックの一方主面から他方主面に到達している。そのため、隣接する第1のプローブピンの間における高周波信号のリークがさらに抑制される。
この発明に係る測定プローブでは、電子部品の接地電極を信号電極と同じように扱った上で電子部品の電気的特性を測定した後、その測定値から接地経路に係るインピーダンスの影響を差し引くことにより、真値に極めて近い補正後の電気的特性の測定値を得ることができる。
以下にこの発明の実施形態を示して、この発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。この発明は、例えばフィルタ装置などの高周波電子部品の電気的測定に用いられる測定プローブに適用されるが、それ以外の測定プローブにも適用可能である。
−測定プローブの第1の実施形態−
この発明に係る測定プローブの第1の実施形態である測定プローブ100の構造について、図1を用いて説明する。
この発明に係る測定プローブの第1の実施形態である測定プローブ100の構造について、図1を用いて説明する。
なお、各図面は模式図であり、実際の製品の寸法は必ずしも反映されていない。また、製造工程上で発生する各構成要素の形状のばらつきなども、各図面に必ずしも反映されていない。すなわち、以後、この明細書中で説明のために用いられる図面は、たとえ実際の製品と異なる部分があったとしても、本質的な面で実際の製品を表すものと言うことができる。
図1(A)は、測定プローブ100の断面図(図1(B)に示されたA1−A1線を含む切断面における矢視断面図)である。図1(B)は、測定プローブ100の他方主面側(後述)から見た平面図(底面図)である。
測定プローブ100は、測定用基板10と、ソケット20と、第1のプローブピン30aと、第2のプローブピン30bと、接地部材である第3のプローブピン40とを備えている。測定プローブ100は、電子部品50の電気的特性を測定することができる。フィルタ装置などの電子部品50は、部品素体51と、例えばPbフリーはんだを用いて形成されたはんだバンプのような信号電極52aと接地電極52bとを備えている。第1のプローブピン30aの数は、信号電極52aの数に対応しており、第2のプローブピン30bの数は、接地電極52bの数に対応している。
測定用基板10は、基板素体11と、基板素体11の一方主面に配設された、第1の信号端子12aと第2の信号端子12bと接地端子13とを備えている。基板素体11は、例えば絶縁層が低温焼結セラミック材料であるセラミック多層基板である。なお、基板素体11の種類はこれに限られず、いわゆるガラスエポキシ基板などであってもよい。
第1の信号端子12a、第2の信号端子12bおよび接地端子13は、例えばCuなどの金属材料を用いて形成される。各電極の形状は、例えば矩形状である。ただし、各電極の材質および形状は任意であり、上記のものに限られない。測定用基板10は、基板素体11の一方主面とソケット20の一方主面とが対向するように配設されている。
ソケット20は、金属ブロック21と、金属ブロック21の一方主面上に配置された第1の絶縁性樹脂層22と、金属ブロック21の他方主面上に配置された第2の絶縁性樹脂層23と備えている。金属ブロック21は、例えばCu、Cu合金およびステンレス鋼などの中から選ばれた金属材料により構成されている。第1の絶縁性樹脂層22および第2の絶縁性樹脂層23は、例えばエポキシ樹脂のような絶縁性樹脂により構成されている。
ソケット20は、一方主面から他方主面に到達する第1の貫通孔および第2の貫通孔と、一方主面に開口を有する凹部とを備えている。すなわち、測定プローブ100においては、第1の貫通孔および第2の貫通孔は、第1の絶縁性樹脂層22と金属ブロック21と第2の絶縁性樹脂層23とを貫通している。凹部は、第1の絶縁性樹脂層22を貫通して、金属ブロック21に到達している。なお、凹部は、金属ブロック21を貫通していてもよく、さらに第2の絶縁性樹脂層23を貫通して第3の貫通孔となっていてもよい。
第1のプローブピン30aは、収容部31aと、第1の接触部32aと、第2の接触部33aと、不図示のばねを備えている。ばねは、収容部31aの内部に収容されている。第1の接触部32aの一端と第2の接触部33aの一端とは、それぞればねの両端に接続されており、第1の接触部32aと、第2の接触部33aとは、収容部31aの内部に出退可能となるように構成されている。第1の接触部32aの他端および第2の接触部33aの他端は、例えば角錐状または円錐状の凸部を有する面、あるいは王冠状の円筒などとなっている。第1のプローブピン30aの材質は、Cu合金および炭素鋼などの中から選ばれる。
第1のプローブピン30aは、一端(第1の接触部32aの他端)がソケット20の一方主面から、他端(第2の接触部33aの他端)がソケット20の他方主面からそれぞれ露出するように、第1の貫通孔中に保持されている。すなわち、第1のプローブピン30aは、第1のプローブピン30aと金属ブロック21との間に中空部が形成されるように、第1の絶縁性樹脂層22および第2の絶縁性樹脂層23により第1の貫通孔中に保持されている。
第1の接触部32aの他端は、測定用基板10の第1の信号端子12aに電気的に接続される前は、ソケット20の一方主面から突出した状態となっている。第1の接触部32aが測定用基板10の信号端子12aに電気的に接続された後は、第1の接触部32aは信号端子12aにより収容部31aの内部に押し込まれる。その結果、第1の接触部32aの先端は、ソケット20の一方主面(第1の絶縁性樹脂層22の一方主面)と面一の状態となる。
第2のプローブピン30bは、収容部31bと、第1の接触部32bと、第2の接触部33bと、不図示のばねを備えている。測定プローブ100では、第2のプローブピン30bは、第1のプローブピン30aと同様の構成および材質を有している。なお、第2のプローブピン30bは、第1のプローブピン30aと異なる構成または材質であってもよい。第1の接触部32bが測定用基板10の信号端子12bに電気的に接続された後は、第1のプローブピン30aと同様に、第1の接触部32bの先端は、ソケット20の一方主面と面一の状態となる。
第2のプローブピン30bは、第1のプローブピン30aと同様に、一端(第1の接触部32bの他端)がソケット20の一方主面から、他端(第2の接触部33bの他端)がソケット20の他方主面からそれぞれ露出するように、第2の貫通孔中に保持されている。すなわち、第2のプローブピン30bは、第2のプローブピン30bと金属ブロック21との間に中空部が形成されるように、第1の絶縁性樹脂層22および第2の絶縁性樹脂層23により第1の貫通孔中に保持されている。
接地部材である第3のプローブピン40は、収容部41と、第1の接触部42と、第2の接触部43と、不図示のばねを備えている。プローブピン40の構成は、第1のプローブピン30aおよび第2のプローブピン30bと同様である。測定プローブ100では、第3のプローブピン40として、第1のプローブピン30aおよび第2のプローブピン30bよりも大きいものが用いられている。
第3のプローブピン40は、一端(第1の接触部42の他端)がソケット20の一方主面から露出し、収容部41および他端(第2の接触部43の他端)が金属ブロック21に接触した状態で凹部中に保持されている。なお、例えば凹部が金属ブロック21を貫通し、第3のプローブピン40の他端が第2の絶縁性樹脂層23まで到達している場合のように、プローブピン40の収容部41のみが金属ブロック21に接触するようにしてもよい。
第1の接触部42の他端は、測定用基板10の接地端子13に電気的に接続される前は、ソケット20の一方主面から突出した状態となっている。第1の接触部42が測定用基板10の接地端子13に電気的に接続された後は、第1の接触部42は接地端子13により収容部41の内部に押し込まれる。その結果、第1の接触部42の先端は、ソケット20の一方主面と面一の状態となる。
測定プローブ100では、4本の第3のプローブピン40が備えられている。そして、2本の第3のプローブピン40が、2本の第1のプローブピン30aと、1本の第2のプローブピン30bとを挟むように配設されている。その際、各プローブピンは、一直線上に並んでいる。なお、各プローブピンの数および位置関係は、上記のものに限られない。
第1のプローブピン30aの第1の接触部32aの他端は、測定用基板10の第1の信号端子12aに電気的に接続されている。また、第2のプローブピンの第1の接触部32aの他端は、測定用基板10の第2の信号端子12bに電気的に接続されている。さらに、第3のプローブピン40の第1の接触部32aの他端は、測定用基板10の接地端子13に電気的に接続されている。
そして、第1のプローブピン30aの他端(第2の接触部32aの他端)が電子部品50の信号電極52aに、第2のプローブピン30bの他端(第2の接触部32bの他端)が電子部品50の接地電極52bにそれぞれ接触した状態で、電子部品の電気的特性が測定される。
測定プローブ100では、電子部品50の接地電極52bを信号電極と同じように扱った上で電子部品50の電気的特性を測定した後、その測定値から接地経路に係るインピーダンスの影響を差し引くことにより、真値に極めて近い補正後の電気的特性の測定値を得ることができる。また、ソケット20が金属ブロック21を備え、かつ金属ブロック21と第3のプローブピン40が接続されている。そのため、隣接する第1のプローブピン30aの間における高周波信号のリークが抑制される。
また、図2に示されている第1の実施形態の変形例である測定プローブ100Aのように、第3のプローブピン40に替えて、金属柱60を接地部材としてもよい。測定プローブ100Aのその他の構成は、測定プローブ100と同様である。
金属柱60は、柱状部61と端子部62とを備えている。端子部62は、柱状部61の一端に接続されている。柱状部61の断面の形状は、特に限定されない。すなわち、柱状部61は、板状であってもよい。端子部62は、ソケット20の一方主面上に配設されるように、例えば柱状部61の一端を基材としためっき工法により形成することができる。
金属柱60の一端(端子部62)は、測定用基板10の接地端子13に電気的に接続されている。また柱状部61は、金属ブロック21に電気的に接続されている。測定プローブ100Aも、測定プローブ100と同様の効果を得ることができる。
−測定プローブの第2の実施形態−
この発明に係る測定プローブの第2の実施形態である測定プローブ200の構造について、図3を用いて説明する。
この発明に係る測定プローブの第2の実施形態である測定プローブ200の構造について、図3を用いて説明する。
図3(A)は、測定プローブ200の断面図(図3(B)に示されたA2−A2線を含む切断面における矢視断面図)である。図3(B)は、測定プローブ200の他方主面側(後述)から見た平面図(底面図)である。図1と図3との比較から分かるように、測定プローブ200は、ソケット20内の絶縁性樹脂層の配置の仕方が測定プローブ100と異なっている。それ以外の構成要素については、測定プローブ100と同様であるため、ここではそれらについてのさらなる説明を省略する。
測定プローブ200において、ソケット20は、金属ブロック21と、第1の管状絶縁部材24aと、第2の管状絶縁部材24bとを備えている。金属ブロック21は、一方主面から他方主面に至る第1の貫通孔および第2の貫通孔ならびに一方主面に開口部を有する凹部を備えている。第1の管状絶縁部材24aは、第1の貫通孔に挿入されており、金属ブロック21の一方主面から他方主面に到達している。第2の管状絶縁部材24bは、第2の貫通孔に挿入されており、金属ブロック21の一方主面から他方主面に到達している。
そして、第1のプローブピン30aは、第1の管状絶縁部材24aに挿入されており、第2のプローブピン30bは、第2の管状絶縁部材24bに挿入されており、第3のプローブピン40は、凹部中に保持されている。
測定プローブ200では、ソケット20が金属ブロック21を備え、かつ金属ブロック21と第3のプローブピン40が接続されている。さらに、第1のプローブピン30aが挿入されている第1の管状絶縁部材24a、および第2のプローブピン30bが挿入されている第2の管状絶縁部材24bは、金属ブロック21の一方主面から他方主面に到達している。そのため、隣接する第1のプローブピン30aの間における高周波信号のリークがさらに抑制される。
なお、この明細書に記載の実施形態は、例示的なものであって、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることができる。
100、100A 測定プローブ
10 測定用基板
11 基板素体
12a 第1の信号端子
12b 第2の信号端子
13 接地端子
20 ソケット
30a 第1のプローブピン
30b 第2のプローブピン
31a、31b 収容部
32a、32b 第1の接触部
33a、33b 第2の接触部
40 第3のプローブピン
41 収容部
42 第1の接触部
43 第2の接触部
50 電子部品
51 部品素体
52a 信号電極
52b 接地電極
60 金属柱
61 柱状部
62 端子部
10 測定用基板
11 基板素体
12a 第1の信号端子
12b 第2の信号端子
13 接地端子
20 ソケット
30a 第1のプローブピン
30b 第2のプローブピン
31a、31b 収容部
32a、32b 第1の接触部
33a、33b 第2の接触部
40 第3のプローブピン
41 収容部
42 第1の接触部
43 第2の接触部
50 電子部品
51 部品素体
52a 信号電極
52b 接地電極
60 金属柱
61 柱状部
62 端子部
Claims (3)
- 測定用基板と、ソケットと、第1のプローブピンと、第2のプローブピンと、接地部材とを備え、信号電極と接地電極とを備えた電子部品の電気的特性を測定する測定プローブであって、
前記測定用基板は、基板素体と、前記基板素体の一方主面に配置された第1の信号端子と、前記基板素体の一方主面に配置された第2の信号端子と、前記基板素体の一方主面に配置された接地端子とを備えており、
前記ソケットは、前記ソケットの一方主面から他方主面に到達する第1の貫通孔および第2の貫通孔と、前記ソケットの一方主面に開口を有する凹部とを備えており、
前記第1のプローブピンは、一端が前記ソケットの一方主面から、他端が前記ソケットの他方主面からそれぞれ露出するように、前記第1の貫通孔中に保持されており、
前記第2のプローブピンは、一端が前記ソケットの一方主面から、他端が前記ソケットの他方主面からそれぞれ露出するように、前記第2の貫通孔中に保持されており、
前記接地部材は、前記凹部中に保持されており、
前記第1のプローブピンの一端は、前記測定用基板の前記第1の信号端子に電気的に接続されており、前記第2のプローブピンの一端は、前記測定用基板の前記第2の信号端子に電気的に接続されており、前記接地部材の一端は、前記測定用基板の前記接地端子に電気的に接続されており、
前記第1のプローブピンの他端が前記電子部品の前記信号電極に、前記第2のプローブピンの他端が前記電子部品の前記接地電極にそれぞれ接触した状態で、電子部品の電気的特性が測定されることを特徴とする、測定プローブ。 - 前記ソケットは、金属ブロックと、前記金属ブロックの一方主面上に配置された第1の絶縁性樹脂層と、前記金属ブロックの他方主面上に配置された第2の絶縁性樹脂層と備えており、
前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔は、前記第1の絶縁性樹脂層と前記金属ブロックと前記第2の絶縁性樹脂層とを貫通しており、
前記凹部は、少なくとも前記第1の絶縁性樹脂層を貫通して前記金属ブロックに到達しており、
前記第1のプローブピンは、前記第1のプローブピンと前記金属ブロックとの間に中空部が形成されるように、前記第1の絶縁性樹脂層および前記第2の絶縁性樹脂層により前記第1の貫通孔中に保持されており、
前記第2のプローブピンは、前記第2のプローブピンと前記金属ブロックとの間に中空部が形成されるように、前記第1の絶縁性樹脂層および前記第2の絶縁性樹脂層により前記第2の貫通孔中に保持されており、
前記接地部材は、前記金属ブロックに接触した状態で前記凹部中に保持されていることを特徴とする、請求項1に記載の測定プローブ。 - 前記ソケットは、一方主面から他方主面に到達している第1の貫通孔および第2の貫通孔、ならびに一方主面に開口を有する凹部を備えた金属ブロックと、前記第1の貫通孔に挿入されており、前記金属ブロックの一方主面から他方主面に到達している第1の管状絶縁部材と、前記第2の貫通孔に挿入されており、前記金属ブロックの一方主面から他方主面に到達している第2の管状絶縁部材とを備えており、
前記第1のプローブピンは、前記第1の管状絶縁部材に挿入されており、
前記第2のプローブピンは、前記第2の管状絶縁部材に挿入されており、
前記接地部材は、前記凹部中に保持されていることを特徴とする、請求項1に記載の測定プローブ。
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JP2016208277A JP2018071999A (ja) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 測定プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2016208277A JP2018071999A (ja) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 測定プローブ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020020663A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 東京特殊電線株式会社 | 半導体デバイスの検査治具 |
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JP2021063676A (ja) * | 2019-10-11 | 2021-04-22 | ハイソル株式会社 | プローバ装置、及び計測用治具 |
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2016
- 2016-10-25 JP JP2016208277A patent/JP2018071999A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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