JP6568650B2 - プローブソケット - Google Patents

Description

本発明は、プローブソケットに関し、特に、高周波高速用回路のモジュールやＩＣなどを回路基板に組み立てる前にその電気的特性を検査するためのプローブソケットに関する。

一般に、アナログ回路の接地とデジタル回路の接地とが分離して構成されたデバイスを検査する場合に、デジタル回路から発生するノイズ成分がアナログ回路に混入してＲＦ信号特性を低下させる問題を解決するために、同軸構造のプローブソケットを使用している。

従来のプローブソケットは、複数の信号用プローブピンを非接触収容し、接地用プローブピンを接触収容する導電性遮蔽ブロックと、導電性遮蔽ブロックの上下面にそれぞれ配置されて、上記信号用プローブピン及び接地用プローブピンを支持する上部及び下部固定部材と、を含む。このとき、上部及び下部固定部材はセラミックからなり、遮蔽ブロックの上下面から露出された信号用プローブピンを固定する。

しかし、固定部材を構成するセラミックは信号ノイズを遮蔽できず、遮蔽ブロックの上下面から露出された信号用プローブピン間にクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が発生する。結果として、従来のプローブソケットはインピーダンスマッチングがされていないため５０Ω±１０％の特性を満たすことができなく、挿入損失（Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｌｏｓｓ）、反射損失（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）などの信号伝達特性が低い。

機構的にプローブピンとプローブピンとの間の間隔は０．２６ｍｍと非常に小さく、遮蔽ブロックのプローブピン収容孔は０．２ｍｍと非常に小さいため、遮蔽ブロックと上部及び下部固定部材との正確な整列（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が難しい。その結果、遮蔽ブロックとその上部及び下部固定部材に信号用プローブピンと接地用プローブピンを組み立てる工程が非常に難しくなり、その製造コストが増加する。

本発明の目的は、上述した従来の問題を解決するためのものであり、インピーダンスマッチング特性に優れて信号伝達特性が良好な高周波（ＲＦ）用プローブソケットを提供することにある。

本発明の他の目的は、信号用プローブピンと接地用プローブピンを収容及び支持する遮蔽ブロック及び上下部固定部材の整列が容易にできる高周波（ＲＦ）用プローブソケットを提供することにある。

上述した本発明の課題を解決するためのプローブソケットは、複数の信号用プローブを両端部が露出されるように相互平行に収容してノイズを遮蔽する導電性のノイズ遮蔽本体と、上記ノイズ遮蔽本体から上記複数の信号用プローブの露出両端部の間の一部の領域に延びている上部及び下部ノイズ遮断壁と、上記ノイズ遮蔽本体の上部及び下部にそれぞれ配置され、上記複数の信号用プローブの露出両端部をそれぞれ支持し、上記ノイズ遮断壁を収容する収容溝部を有する上部及び下部固定部材と、を含むことを特徴とする。

上記上部及び下部ノイズ遮断壁を収容する収容溝部は、上記上部及び下部固定部材を貫通していてもよい。

上記ノイズ遮蔽本体は黄銅ブロックを含んでもよい。

上記ノイズ遮蔽本体は少なくとも２つに分割して積層され、上記積層されたノイズ遮蔽本体の間に配置され上記複数の信号ピンを支持する中間支持部材をさらに含んでもよい。

上記プローブソケットは複数の接地用プローブをさらに含み、上記上部及び下部ノイズ遮断壁は上記複数の接地用プローブの少なくとも一つを収容してもよい。

本発明に係るプローブソケットは、上部及び下部固定部材を通過する信号用プローブピンの間を、遮蔽ブロックから延びているノイズ遮断壁によって遮蔽することによって、信号用プローブピン間のクロストークを防止することができる。

また、本発明に係るノイズ遮断壁とノイズ遮断壁収容溝の整列を利用することによって、遮蔽ブロックと上下部固定部材を正確に整列させることができる。

本発明の第１実施例に係るプローブソケットの分解斜視図である。 本発明の第１実施例に係るプローブソケットの分解斜視図である。 図１におけるノイズ遮蔽本体の分解斜視図である。 図１におけるノイズ遮蔽本体の斜視図である。 本発明の第１実施例に係るプローブソケットの部分切開斜視図である。 本発明の第２実施例に係るノイズ遮蔽本体の斜視図である。 本発明の第３実施例に係るノイズ遮蔽本体の分解斜視図である。

図１及び図２は、本発明の第１実施例に係るプローブソケット１の分解斜視図である。プローブソケット１は、ノイズ遮蔽本体１００、上部固定部材２００及び下部固定部材３００を含む。ノイズ遮蔽本体１００は、上部固定部材２００の下部溝部２１１と下部固定部材３００の上部溝部３１１との間に介在して配置される。

図３は、図１におけるノイズ遮蔽本体１００の分解斜視図である。ノイズ遮蔽本体１００は、導電性の黄銅ブロック又は非導電性ブロックに導電膜をコートして形成する。ノイズ遮蔽本体１００の上面及び下面には信号用プローブ１４２及び接地用プローブ１４４の両端部が露出されている。信号用プローブ１４２は、図５に示すように、円筒形バレル１４３内に離脱しないように部分収容されて、バレル１４３内で互いを向かってスライド移動可能な上部プランジャ１４１及び下部プランジャ１４５と、バレル１４３内で上部プランジャ１４１と下部プランジャ１４５との間に配置されて、上部プランジャ１４１及び下部プランジャ１４５の少なくとも一方を弾性的に移動可能にするスプリング（図示せず）を含む。接地用プローブ１４４は、信号用プローブ１４２と同一又は類似の構造を有し、詳細な説明は省略する。上述した信号用プローブ１４２又は接地用プローブ１４４には様々な形態のプローブを適用することができる。

ノイズ遮蔽本体１００は、信号用プローブ孔１１２，１２２及び接地用プローブ孔１１４，１２４が形成されている。複数の信号用プローブ１４２と複数の接地用プローブ１４４はそれぞれ両端部が露出されるようにして信号用プローブ孔１１２，１２２及び接地用プローブ孔１１４，１２４に相互平行に収容される。このとき、短絡を防止するために、複数の信号用プローブ１４２が信号用プローブ孔１１２の内壁に接触しないようにする必要がある。一方、複数の接地用プローブ１４４は接地用プローブ孔１１４，１２４の内壁に接触するようにして相互平行に収容される。

ノイズ遮蔽本体１００の上面には、図４に示すように、複数の信号用プローブ１４２と複数の接地用プローブ１４４の上部がそれぞれ露出されている。ノイズ遮蔽本体１００の上面には上記複数の信号用プローブ１４２の露出端部の間の一部領域に延びる上部ノイズ遮断壁１５０が形成されている。上部ノイズ遮断壁１５０は２個の接地用プローブ１４４の上部を収容している。もちろん、上部ノイズ遮断壁１５０が接地用プローブ１４４の上部を収容しないように設計することも可能である。

ノイズ遮蔽本体１００の下面には、図３に示すように、複数の信号用プローブ１４２と複数の接地用プローブ１４４の下部がそれぞれ露出されている。ノイズ遮蔽本体１００の下面には、上記複数の信号用プローブ１４２の露出端部の間の一部領域に延びる下部ノイズ遮断壁１６０が形成されている。下部ノイズ遮断壁１６０は、上部ノイズ遮断壁１５０と違い、接地用プローブ１４４の下部を収容していないが、接地用プローブ１４４の下部を収容するように設計することも可能である。

上部固定部材２００は、セラミックのような非導電性材質で形成され、信号用プローブ１４２及び接地用プローブ１４４を固定支持する。上部固定部材２００は、ノイズ遮蔽本体１００の上側の一部を収容する上部固定部材２００の収容溝部２１１、ノイズ遮蔽本体１００の上部ノイズ遮断壁１５０を収容する上部遮断壁収容溝部２５０、ノイズ遮蔽本体１００の上部から突出している信号用プローブ１４２の上部を収容する信号用プローブ上部固定孔２４２、及びノイズ遮蔽本体１００の上部から突出している接地用プローブ１４４の上部を収容する接地用プローブ上部固定孔２４４が形成されている。

上部遮断壁収容溝部２５０は、上部固定部材２００を貫通する形態で形成されている。もちろん、上部遮断壁収容溝部２５０は上部固定部材２００を貫通しない形態で形成されてもよい。信号用プローブ上部固定孔２４２は、上部固定部材２００の下面からバレル１４３が挿入されるに適する大きさで延在してから、上部プランジャ１４１が挿入されるに適する大きさで狭くなっている。したがって、プローブソケット１の上面には信号用プローブ１４２の上部プランジャ１４１の一部だけが露出される。同様に、接地用プローブ上部固定孔２４４は、上部固定部材２００の下面から接地用プローブのバレルが挿入されるに適する大きさで延在してから、接地用プローブの上部プランジャが挿入されるに適する大きさで狭くなっている。したがって、プローブソケット１の上面には接地用プローブ１４４の上部プランジャの一部だけが露出される。

図５に示すように、、上部固定部材２００において２個の信号用プローブ１４２の間には導電性の上部ノイズ遮断壁１５０が介在しているため、信号用プローブ１４２間のクロストークを防止することができる。また、導電性の上部ノイズ遮断壁１５０と上部固定部材２００の上部遮断壁収容溝部２５０を精密に製造することによって、複数の信号用プローブ１４２及び接地用プローブ１４４の上部を、上部固定部材２００の信号用プローブ上部固定孔２４２及び接地用プローブ上部固定孔２４４に正確に整列して組み立てることができる。

下部固定部材３００はセラミックのような非導電性材質で形成され、信号用プローブ１４２及び接地用プローブ１４４を固定支持する。下部固定部材３００は、ノイズ遮蔽本体１００の下側の一部を収容する下部遮蔽本体収容溝部３１１、ノイズ遮蔽本体１００の下部ノイズ遮断壁１６０を収容する下部遮断壁収容溝部３６０、ノイズ遮蔽本体１００の下部に突出している信号用プローブ１４２の下部を収容する信号用プローブ下部固定孔３４２、及びノイズ遮蔽本体１００の下部に突出している接地用プローブ１４４の下部を収容する接地用プローブ下部固定孔３４４が形成されている。

下部遮断壁収容溝部３６０は下部固定部材３００を貫通する形態で形成されている。もちろん、下部遮断壁収容溝部３６０は下部固定部材３００を貫通しない形態で形成されてもよい。信号用プローブ下部固定孔３４２は、下部固定部材３００の下面にバレル１４３が挿入されるに適する大きさで延在してから、下部プランジャ１４５が挿入されるに適する大きさで狭くなっている。したがって、プローブソケット１の下面には信号用プローブ１４２の下部プランジャ１４５の一部だけが露出される。同様に、接地用プローブ下部固定孔３４４は、下部固定部材３００の上面から接地用プローブのバレルが挿入されるに適する大きさで延在してから、接地用プローブの下部プランジャが挿入されるに適する大きさで狭くなっている。したがって、プローブソケット１の下面には接地用プローブ１４４の下部プランジャの一部だけが露出される。

図５に示すように、、下部固定部材３００において２個の信号用プローブ１４２の間には導電性の下部ノイズ遮断壁１６０が介在しているため、信号用プローブ１４２間のクロストークを防止することができる。また、導電性の下部ノイズ遮断壁１６０と下部固定部材３００の下部遮断壁収容溝部３6０を精密に製造することによって、複数の信号用プローブ１４２及び接地用プローブ１４４の下部を、下部固定部材３００の信号用プローブ下部固定孔３４２及び接地用プローブ下部固定孔３４４に正確に整列して組み立てることができる。

図面符号１2８及び218は、上部固定部材２００、ノイズ遮蔽本体１００及び下部固定部材３００の整列のためのアライン孔であり、図面符号216及び316は、組み立てられたプローブソケット１と検査装置の支持フレーム（図示せず）の整列のためのアライン孔である。

図６は、本発明の第２実施例に係るノイズ遮蔽本体１００の斜視図である。図６に示すように、第２実施例に係るノイズ遮蔽本体１００は、図４に示したアイランド形態の 上部ノイズ遮断壁１５０と違い、一体に連結された上部ノイズ遮断壁１５０及び下部ノイズ遮断壁（図示せず）を有することができる。

図７は、本発明の第３実施例に係るノイズ遮蔽本体１００の分解斜視図である。ノイズ遮蔽本体１００は、上部遮蔽本体１１０及び下部遮蔽本体１２０で構成することができ、設計によって、３個以上の遮蔽本体で構成することもできる。上部遮蔽本体１１０と下部遮蔽本体１２０との間には非導電性材質の支持部材１３０が介在している。万一、ノイズ遮蔽本体１００が３個以上の遮蔽本体で構成される場合には、複数の支持部材が適用されてもよい。

上部遮蔽本体１１０及び下部遮蔽本体１２０は、図５に示した信号用プローブ孔１１２，１２２及び接地用プローブ孔１１４，１２４が形成されている。このとき、短絡を防止するために、複数の信号用プローブ１４２が信号用プローブ孔１１２の内壁に接触しないようにする。このような非接触を保障するために、上部遮蔽本体１１０と下部遮蔽本体１２０との間に介在している支持部材１３０が使用される。一方、複数の接地用プローブ１４４は接地用プローブ孔１１４，１２４の内壁に接触するように相互平行に収容される。

以上の明細書において、本発明及びその長所を特定の実施例を参照して説明してきた。しかし、添付の請求項で説明するような本発明の範囲から逸脱しない限り、様々な修正及び変更が可能であるということは、当該技術の分野における通常の技術を有する者には明らかであろう。したがって、明細書及び図面は、本発明の限定ではなく本発明の例示として見なされるべきである。それらの全ての可能な修正は本発明の範囲内でなされる必要がある。

本発明のプローブソケットは、半導体製造工程において半導体の電気的特性を検査するために利用可能である。

Claims (5)

1. 複数の信号用プローブを含むプローブソケットであって、
   上記複数の信号用プローブを両端部が露出されるように相互平行に収容してノイズを遮蔽する導電性のノイズ遮蔽本体と、
   上記ノイズ遮蔽本体から上記複数の信号用プローブの露出両端部の間の一部の領域に延びている上部ノイズ遮断壁及び下部ノイズ遮断壁と、
   上記ノイズ遮蔽本体の上部及び下部にそれぞれ配置され、上記複数の信号用プローブの露出両端部をそれぞれ支持し、上記上部ノイズ遮断壁を収容する収容溝部を有する上部固定部材、及び、上記下部ノイズ遮断壁を収容する収容溝部を有する下部固定部材と、
   を含む、プローブソケット。
2. 上記上部ノイズ遮断壁及び上記下部ノイズ遮断壁を収容する収容溝部は、上記上部及び下部固定部材を貫通している、請求項１に記載のプローブソケット。
3. 上記ノイズ遮蔽本体は、黄銅ブロックを含む、請求項１に記載のプローブソケット。
4. 上記ノイズ遮蔽本体は、少なくとも２つに分割して積層され、
   上記の積層されたノイズ遮蔽本体の間に配置され上記複数の信号用プローブを支持する中間支持部材をさらに含む、請求項１に記載のプローブソケット。
5. 複数の接地用プローブをさらに含み、
   上記上部ノイズ遮断壁及び上記下部ノイズ遮断壁は、上記複数の接地用プローブの少なくとも一つを収容する、請求項１に記載のプローブソケット。

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