JPH0980083A - Signal waveform measuring equipment for printed board - Google Patents
Signal waveform measuring equipment for printed boardInfo
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- JPH0980083A JPH0980083A JP7262432A JP26243295A JPH0980083A JP H0980083 A JPH0980083 A JP H0980083A JP 7262432 A JP7262432 A JP 7262432A JP 26243295 A JP26243295 A JP 26243295A JP H0980083 A JPH0980083 A JP H0980083A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板の信号
波形測定装置に関し、特に実装されているプリント基板
の内部信号を測定するプリント基板の信号波形測定装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed circuit board signal waveform measuring apparatus, and more particularly to a printed circuit board signal waveform measuring apparatus for measuring an internal signal of a mounted printed circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のプリント基板の信号波形測定装置
は、図８に示すように、プリント基板４１上に実装され
ている部品４２の端子４３あるいはプリント基板４１に
設けられたテストパッド４４に金属プローブ４５を接触
させて所定の信号源（不図示）から試験信号を印加し、
被測定信号を直接金属プローブ４５に導通させて信号波
形を測定している。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 8, a conventional printed circuit board signal waveform measuring apparatus uses a metal on a terminal 43 of a component 42 mounted on the printed board 41 or a test pad 44 provided on the printed board 41. The probe 45 is contacted and a test signal is applied from a predetermined signal source (not shown),
The signal to be measured is directly conducted to the metal probe 45 to measure the signal waveform.
【０００３】また、金属プローブを用いないプリント基
板の従来の信号測定装置として、例えば特開平１−１１
９７７８号公報には電気光学媒体の層を該プリント基板
の導体支持表面に近接して配置し、試験回路に試験信号
を入力した結果のレスポンスとして導体に現われる電圧
の作用により入射光を分析するようにした装置が提案さ
れている。また、特開平３−１６７４９０号公報には、
プリント板に搭載された被測定対象に電気光学結晶を接
近もしくは接触させた後にレーザ光を走査し被測定対象
に発生する被測定電圧に応じて誘起される電気光学結晶
の複屈折性による偏光状態の変化に基づいて被測定対象
の動作を評価するようにした実装プリント板試験装置が
提案されている。A conventional signal measuring device for a printed circuit board which does not use a metal probe is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-11.
No. 9778 discloses that a layer of electro-optical medium is arranged close to a conductor supporting surface of the printed circuit board, and incident light is analyzed by the action of a voltage appearing on the conductor as a response of a test signal input to a test circuit. A device based on the above has been proposed. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-167490,
The polarization state due to the birefringence of the electro-optic crystal induced by the measured voltage generated on the measured object by scanning the laser beam after the electro-optical crystal is brought close to or in contact with the measured object mounted on the printed board There has been proposed a mounting printed circuit board test apparatus which evaluates the operation of the object to be measured based on the change of
【０００４】すなわち、これらの電気光学素子を用いた
従来の装置では、下面に反射膜を備えた電気光学物体を
被測定部に接触あるいは近接させ、もしくはインターフ
ェース部材を介して接触あるいは近接させ、電気光学物
体に光を照射し、偏光変化を生じた反射光を検出するこ
とにより電気信号波形を測定している。That is, in the conventional apparatus using these electro-optical elements, an electro-optical object having a reflecting film on the lower surface is brought into contact with or brought close to a portion to be measured, or brought into contact with or brought close to via an interface member, and the The electrical signal waveform is measured by irradiating the optical object with light and detecting the reflected light that has undergone polarization change.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図８に示す上記従来の
プリント基板の信号波形測定装置においては、プリント
基板の高密度化により、金属プローブ４５が接触される
端子は数１０μｍ程度と狭いため、金属プローブ４５を
端子又は配線に接触させること自体が極めて困難とな
り、接触を容易にするためプローブを細くする必要があ
り、これに伴い金属プローブの耐久性が劣化し寿命が短
くなるという問題がある。In the above-described conventional signal waveform measuring apparatus for a printed circuit board shown in FIG. 8, since the density of the printed circuit board is increased, the terminal to which the metal probe 45 is contacted is as narrow as several tens of μm. It becomes extremely difficult to bring the metal probe 45 into contact with the terminal or the wiring, and it is necessary to make the probe thin in order to facilitate the contact, which causes a problem that durability of the metal probe is deteriorated and life is shortened. .
【０００６】またＢＧＡ（Ball Grid Array；ボールグ
リッドアレイ）パッケージやＣＳＰ（chip size packag
e）パッケージ等の入出力信号の測定を行う場合、保護
膜が塗布された配線の信号が測定できないことから、プ
リント基板にテストパッドを設けることが必要とされ、
このため、プリント基板の実装面積が減少してしまうと
いう問題がある。In addition, BGA (Ball Grid Array) package and CSP (chip size packag)
e) When measuring input / output signals such as packages, it is necessary to provide a test pad on the printed circuit board because the signal of the wiring coated with the protective film cannot be measured.
Therefore, there is a problem that the mounting area of the printed circuit board is reduced.
【０００７】一方、前述の金属プローブを用いない従来
の電気光学効果を利用した従来の装置では、電気光学物
体と光源が一体化していないため、各測定部間の高さの
ばらつきにより、測定部毎に焦点を合わすことが必要と
され、測定に時間がかかるという問題がある。On the other hand, in the conventional device utilizing the electro-optical effect, which does not use the metal probe described above, the electro-optical object and the light source are not integrated, so that the measurement parts may be different due to the height variation between the measurement parts. It is necessary to focus each time, and there is a problem that measurement takes time.
【０００８】また、例えばプリント基板の反り等により
照射する光が電気光学物体に対して垂直に入射されない
場合があり、反射光を充分良好に検出できないために信
号測定を精度良く行なうことができないという問題があ
る。In addition, there is a case where the light to be emitted is not vertically incident on the electro-optical object due to, for example, the warp of the printed circuit board, and the reflected light cannot be detected sufficiently well, so that the signal measurement cannot be performed accurately. There's a problem.
【０００９】従って、本発明は上記従来技術の問題点を
解消し、金属プローブでは測定できない保護膜塗布され
た配線の信号測定を可能とし、また反りの大きなプリン
ト基板や高さばらつきの大きな被測定部に対して高速か
つ高精度に信号測定を可能とするプリント基板の信号波
形測定装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, enables signal measurement of a wiring coated with a protective film, which cannot be measured by a metal probe, and has a large warp on a printed circuit board or a measured object with a large height variation. An object of the present invention is to provide a signal waveform measuring device for a printed circuit board, which enables high-speed and high-accuracy signal measurement for a unit.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、一側端面に透明導電層を備えると共に他
側端面に反射膜を具備してなる電気光学効果を有する部
材からなる電気光学素子と、被測定信号による電界を前
記電気光学素子に誘導する金属ピンと、前記電気光学素
子へ入射させるレーザ光を出力するレーザ光源と、前記
電界により複屈折性に変化が生じた、前記電気光学効果
を有する部材内を通過し、更に前記反射膜で反射する行
程において、位相変調を受けた被変調レーザ光の位相変
化量を光強度の変化量に変換する光学手段と、前記光強
度を電気信号に変換する変換手段と、前記変換手段の出
力電気信号を増幅する増幅手段と、を含むことを特徴と
するプリント基板の信号波形測定装置を提供する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an electro-optical member comprising a transparent conductive layer on one end face and a reflective film on the other end face. An optical element, a metal pin for guiding an electric field due to a signal to be measured to the electro-optical element, a laser light source for outputting a laser beam incident on the electro-optical element, and a birefringence change caused by the electric field, In the process of passing through the member having an optical effect and further reflected by the reflection film, an optical means for converting the phase change amount of the modulated laser light subjected to the phase modulation into the change amount of the light intensity, and the light intensity There is provided a signal waveform measuring device for a printed circuit board, comprising: a converting means for converting into an electric signal, and an amplifying means for amplifying an electric signal output from the converting means.
【００１１】本発明においては、好ましくは、前記電気
光学素子と、前記金属ピンと、前記レーザ光源と、前記
光学手段と、前記変換手段と、前記増幅手段と、が本体
ハウジング内に一体に収容され、本体外部に前記透明導
電層に接続された接地用の端子を備えることを特徴とす
る。In the present invention, preferably, the electro-optical element, the metal pin, the laser light source, the optical means, the converting means, and the amplifying means are integrally housed in a main body housing. A grounding terminal connected to the transparent conductive layer is provided outside the main body.
【００１２】また、本発明においては、好ましくは、前
記金属ピンが内芯と該内芯を囲繞する外芯とを含み、前
記内芯と前記外芯との間に絶縁体が介挿され、前記内芯
の一側端と前記電気光学素子の前記反射膜とが接続され
たことを特徴とする。Further, in the present invention, preferably, the metal pin includes an inner core and an outer core surrounding the inner core, and an insulator is interposed between the inner core and the outer core. One end of the inner core is connected to the reflective film of the electro-optical element.
【００１３】さらに、本発明においては、好ましくは、
前記内芯の、前記電気光学素子の前記反射膜に接続され
る側と反対側の端部が略半球面型形状を有することを特
徴とする。Further, in the present invention, preferably,
The end of the inner core opposite to the side connected to the reflective film of the electro-optical element has a substantially hemispherical shape.
【００１４】そして、本発明においては、好ましくは、
前記接地用端子と、前記電気光学素子の前記透明導電層
および前記金属ピンの前記外芯とが電気的に接続された
ことを特徴とする。In the present invention, preferably,
The grounding terminal is electrically connected to the transparent conductive layer of the electro-optical element and the outer core of the metal pin.
【００１５】また、本発明においては、前記光強度を電
気信号に変換する変換手段が、２つのフォトダイオード
チップを含み、一方のフォトダイオードチップのＰ型拡
散層と他方のフォトダイオードチップのＮ型拡散層とを
接続し、前記Ｐ型拡散層と前記Ｎ型拡散層のいずれかを
外部リード端子に接続したことを特徴とする。Further, in the present invention, the conversion means for converting the light intensity into an electric signal includes two photodiode chips, and the P type diffusion layer of one photodiode chip and the N type of the other photodiode chip. A diffusion layer is connected, and either the P-type diffusion layer or the N-type diffusion layer is connected to an external lead terminal.
【００１６】上記構成になる本発明によれば、被測定部
からの電界を検出することにより信号波形を測定する構
成とされ、被測定配線からの電界が保護膜を通して電気
光学素子に誘起されるため、保護膜が塗布された配線の
信号を測定可能としている。また、電気光学素子と光学
系とが一体化して設けられているため、測定部毎に光の
焦点および光軸を調整することが不要とされ、高速に信
号測定を行なうことができる。According to the present invention having the above-mentioned configuration, the signal waveform is measured by detecting the electric field from the measured portion, and the electric field from the measured wiring is induced in the electro-optical element through the protective film. Therefore, it is possible to measure the signal of the wiring coated with the protective film. Moreover, since the electro-optical element and the optical system are integrally provided, it is not necessary to adjust the focus and the optical axis of the light for each measuring unit, and the signal measurement can be performed at high speed.
【００１７】そして、本発明によれば電気光学素子に接
続する透明導電層を接地電位としたことにより電気光学
結晶のポテンシャルを引き上げ、電界は横方向に漏れる
ことなく上端面方向に向かうようにされ検出感度を向上
している。Further, according to the present invention, the potential of the electro-optic crystal is raised by setting the transparent conductive layer connected to the electro-optic element to the ground potential, and the electric field is directed to the upper end surface direction without leaking in the lateral direction. The detection sensitivity is improved.
【００１８】また、本発明によれば、金属ピンは内芯と
絶縁膜と外芯の同軸型の２重構造とされ外芯を接地電位
に接続することにより、外来ノイズを効果的にシールド
することが可能とされ電界検出感度を向上させている。Further, according to the present invention, the metal pin has a coaxial double structure of an inner core, an insulating film and an outer core, and by connecting the outer core to the ground potential, external noise is effectively shielded. It is possible to improve the electric field detection sensitivity.
【００１９】さらに、本発明によれば、光検出器である
２つのフォトダイオードを１つのパッケージ内に設け、
２つの光信号の差分を２つのフォトダイオードの接続点
から取り出すようにしたことにより、外部ノイズの影響
を受けることが回避され、信号の検出精度を高めてい
る。Furthermore, according to the present invention, two photodiodes, which are photodetectors, are provided in one package,
By extracting the difference between the two optical signals from the connection point of the two photodiodes, the influence of external noise is avoided, and the signal detection accuracy is improved.
【００２０】さらにまた、本発明によれば、電気光学素
子に被測定部の電界を誘導する金属ピンの内芯先端部を
略球面型形状としたことにより、被測定部に対して傾け
て接触した場合にも検出感度の低下を回避すると共に、
内芯の径を大とした場合にも被測定部に隣接する配線と
内芯先端部との接触を確実に回避することが可能とさ
れ、耐久性の向上を達成している。Furthermore, according to the present invention, the tip of the inner core of the metal pin for guiding the electric field of the measured portion to the electro-optical element is formed into a substantially spherical shape, so that the contact is performed at an angle with respect to the measured portion. Even when it does, while avoiding a decrease in detection sensitivity,
Even when the diameter of the inner core is large, it is possible to reliably avoid contact between the wiring adjacent to the measured portion and the tip of the inner core, and the durability is improved.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】[0022]
【実施形態１】図１は、本発明の一実施形態に係るプリ
ント基板の信号波形測定装置の全体の構成を示す図であ
る。[Embodiment 1] FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a signal waveform measuring apparatus for a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
【００２３】図１において、１はレーザダイオード、２
はアイソレータ、３は偏光ビームスプリッタ、４は電気
光学素子（「Ｅ−Ｏ素子」ともいう）、５はλ／４板、
６はウォラストンプリズム、７は光検出器、８は金属ピ
ン、９は増幅器、１０は接地用端子、１１はコリメート
レンズ、１２は集光レンズ、１５はレーザダイオード駆
動回路（「ＬＤ駆動回路」という）、１６は信号波形表
示装置をそれぞれ示している。In FIG. 1, 1 is a laser diode and 2 is a laser diode.
Is an isolator, 3 is a polarization beam splitter, 4 is an electro-optical element (also referred to as “EO element”), 5 is a λ / 4 plate,
6 is a Wollaston prism, 7 is a photodetector, 8 is a metal pin, 9 is an amplifier, 10 is a grounding terminal, 11 is a collimating lens, 12 is a condenser lens, and 15 is a laser diode drive circuit (“LD drive circuit”). , 16 are signal waveform display devices, respectively.
【００２４】測定の際は、金属ピン８の先端を好ましく
は被測定部に接触させ、接地用端子１０は、不図示のプ
リント基板の接地（ＧＮＤ）部に接触させる。At the time of measurement, the tip of the metal pin 8 is preferably brought into contact with the portion to be measured, and the grounding terminal 10 is brought into contact with the ground (GND) portion of a printed circuit board (not shown).
【００２５】ＬＤ駆動回路１５によって駆動されたレー
ザダイオード１からレーザ光１９が出力され、コリメー
トレンズ１１で平行光にされた後アイソレータ２を通過
し、更に偏光ビームスプリッタ３を通過して、集光レン
ズ１２で集光されてＥ−Ｏ素子４に直線偏光で入射され
る。Laser light 19 is output from the laser diode 1 driven by the LD drive circuit 15, is collimated by the collimator lens 11, passes through the isolator 2, and further passes through the polarization beam splitter 3 to collect light. It is condensed by the lens 12 and is incident on the EO element 4 as linearly polarized light.
【００２６】後述するように、被測定部から発生した電
界により屈折率変化を生じたＥ−Ｏ素子４によって偏光
面が変化したレーザ光は反射され、楕円偏光で再び偏光
ビームスプリッタ３に入射される。As will be described later, the laser light whose polarization plane is changed by the EO element 4 whose refractive index is changed by the electric field generated from the measured portion is reflected, and is incident on the polarization beam splitter 3 again as elliptically polarized light. It
【００２７】偏光ビームスプリッタ３で反射されたレー
ザ光は、λ／４板５を通過することにより、Ｅ−Ｏ素子
４への入射光の直線偏光方向に対して楕円偏光の実効的
な位相差分の角度だけ傾いた偏光面の直線偏光となり、
さらにウォラストンプリズム６を通過することにより直
交する２つの成分に分離される。The laser light reflected by the polarization beam splitter 3 passes through the λ / 4 plate 5 to obtain an effective phase difference of the elliptically polarized light with respect to the linear polarization direction of the light incident on the EO element 4. It becomes a linearly polarized light with a plane of polarization inclined by
Further, by passing through the Wollaston prism 6, it is separated into two orthogonal components.
【００２８】ウォラストンプリズム６の出力光を、２つ
のフォトダイオードからなる光検出器７で受光し、その
２つの成分の光強度に対する電流の差を出力する。The output light of the Wollaston prism 6 is received by a photodetector 7 consisting of two photodiodes, and the difference in current with respect to the light intensity of the two components is output.
【００２９】そして、増幅器９で光検出器７の出力電流
を電流−電圧変換して増幅し、オシロスコープ等の信号
波形表示装置１６でその結果を表示する。Then, the output current of the photodetector 7 is current-voltage converted and amplified by the amplifier 9, and the result is displayed on the signal waveform display device 16 such as an oscilloscope.
【００３０】本実施形態においては、被測定部からの電
界を検出することにより信号波形を測定しているので、
配線からの電界が保護膜を通してＥ−Ｏ素子４に誘起さ
れるため、保護膜塗布された配線の信号を測定可能とし
ている。また、Ｅ−Ｏ素子４と光学系とが一体化して設
けられているので、測定部毎に光の焦点および光軸を調
整することが不要とされ高速に信号測定ができる。な
お、金属ピン８の先端を被測定部に所定距離離間した非
接触の状態で電界を測定することもＥ−Ｏ素子４の検出
可能範囲内において可能である。In this embodiment, since the signal waveform is measured by detecting the electric field from the measured portion,
Since the electric field from the wiring is induced in the EO element 4 through the protective film, the signal of the wiring coated with the protective film can be measured. Further, since the EO element 4 and the optical system are integrally provided, it is not necessary to adjust the focal point and the optical axis of the light for each measuring unit, and the signal can be measured at high speed. It is also possible to measure the electric field in a non-contact state in which the tip of the metal pin 8 is separated from the measured portion by a predetermined distance and within the detectable range of the EO element 4.
【００３１】次に、図１に示した本実施形態における、
Ｅ−Ｏ素子４および金属ピン８について詳しく説明す
る。Next, in the present embodiment shown in FIG.
The EO element 4 and the metal pin 8 will be described in detail.
【００３２】図２は、本実施形態におけるＥ−Ｏ素子お
よび金属ピンの構成の一例を説明するために断面を模式
的に示した図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the structure of the EO element and the metal pin in this embodiment.
【００３３】Ｅ−Ｏ素子は、ＬｉＮｂＯ3、ＫＤＰ、Ｇ
ａＡｓ等の結晶やＤＡＮＤ、ＤＲｌ等の色素を混入した
ポールドポリマーから成る電気光学物体２１の上面に、
インジュウム、錫、酸化物から成るＩＴＯ膜である透明
導電層２２、下面にＡｌ、Ａｇ等の金属や誘電体多層膜
から成る反射膜２３が蒸着されている。The EO elements are LiNbO 3 , KDP, G
On the upper surface of the electro-optical object 21 made of poled polymer mixed with crystals such as aAs and dyes such as DAND and DRl,
A transparent conductive layer 22 which is an ITO film made of indium, tin, and an oxide, and a reflective film 23 made of a metal such as Al and Ag or a dielectric multilayer film is vapor-deposited on the lower surface.
【００３４】金属ピンは、円筒形の金属製の内芯２５の
周りを絶縁体２７で囲み、さらにその周りを金属製の外
芯２６で囲んだ構造とされ、内芯２５と外芯２６は互い
に完全に絶縁されている。The metal pin has a structure in which a cylindrical metal inner core 25 is surrounded by an insulator 27 and further surrounded by a metal outer core 26. The inner core 25 and the outer core 26 are They are completely insulated from each other.
【００３５】Ｅ−Ｏ素子は、反射膜２３と内芯２５を接
着することにより金属ピンと接続されており、透明導電
層２２はボンディング等によりワイヤー２４で外芯２６
に接続されている。The EO element is connected to the metal pin by adhering the reflecting film 23 and the inner core 25, and the transparent conductive layer 22 is bonded to the outer core 26 by the wire 24.
It is connected to the.
【００３６】また、接地用端子１０は金属ピンの外芯２
６に接続されている。The grounding terminal 10 is the outer core 2 of the metal pin.
6 is connected.
【００３７】金属ピンの内芯２５が被測定部に接触また
は近接されると、被測定部から発生するフリンジ電界が
内芯２５を通過して電気光学物体２１内に注がれる。When the inner core 25 of the metal pin comes into contact with or comes close to the measured portion, the fringe electric field generated from the measured portion passes through the inner core 25 and is poured into the electro-optical object 21.
【００３８】この時、接地用端子１０はプリント基板の
所定のＧＮＤ部に接触されているので、透明導電層２２
はＧＮＤ（接地）レベルになっているため、電気光学物
体２１内の電界は横方向に漏れることなく、上面方向に
向かう。At this time, since the grounding terminal 10 is in contact with a predetermined GND portion of the printed circuit board, the transparent conductive layer 22
Is at the GND (ground) level, the electric field in the electro-optical object 21 does not leak in the lateral direction but goes toward the upper surface.
【００３９】また、金属ピンの外芯２６もＧＮＤレベル
になっているため、隣接信号からの電界の影響を内芯２
５に与えないようになっている。Further, since the outer core 26 of the metal pin is also at the GND level, the influence of the electric field from the adjacent signal is exerted on the inner core 2.
It is designed not to give to 5.
【００４０】次に、光検出器７について詳しく説明す
る。図３に、本実施形態における、２つのフォトダイオ
ードからなる光検出器７の構成（光信号の入射端面側か
らみたフォトダイオードの配置）を模式的に示す。Next, the photodetector 7 will be described in detail. FIG. 3 schematically shows the configuration of the photodetector 7 including two photodiodes (arrangement of the photodiodes viewed from the incident end face side of the optical signal) in the present embodiment.
【００４１】図３を参照して、光検出器７は、１つのパ
ッケージ３４内に２個のフォトダイオードチップ３１、
３１′が実装されてなり、一のフォトダイオードチップ
３１のＰ型拡散層は外部リード端子３３にボンディング
ワイヤー３２を介して接続され、該一のフォトダイオー
ドチップ３１のＮ型拡散層はボンディングワイヤー３
２″′を介して他のフォトダイオードチップ３１′のＰ
型拡散層に接続され、他のフォトダイオードチップ３
１′のＰ型拡散層はボンディングワイヤー３２′を介し
て外部リード端子３３′に、そのＮ型拡散層はボンディ
ングワイヤー３２″を介して外部リード端子３３″に接
続されている。Referring to FIG. 3, the photodetector 7 includes two photodiode chips 31 in one package 34,
31 ′ is mounted, the P type diffusion layer of one photodiode chip 31 is connected to the external lead terminal 33 via a bonding wire 32, and the N type diffusion layer of the one photodiode chip 31 is a bonding wire 3.
P of another photodiode chip 31 'through 2 ""
Other photodiode chip 3 connected to the mold diffusion layer
The P-type diffusion layer 1'is connected to the external lead terminal 33 'through the bonding wire 32', and the N-type diffusion layer is connected to the external lead terminal 33 "through the bonding wire 32".
【００４２】図４は、図３に示した光検出器７の構成を
回路図（等価回路）で示している。図４を参照して、電
源間に直列形態に接続された２個のフォトダイオードチ
ップ３１、３１′の電気信号の差を２個のフォトダイオ
ードチップ３１、３１′の接続点に接続された出力端子
（図３の外部リード端子３３′に対応）から出力するよ
うに構成されている。FIG. 4 is a circuit diagram (equivalent circuit) showing the structure of the photodetector 7 shown in FIG. Referring to FIG. 4, the difference between the electric signals of the two photodiode chips 31, 31 'connected in series between the power supplies is output to the connection point of the two photodiode chips 31, 31'. It is configured to output from a terminal (corresponding to the external lead terminal 33 'in FIG. 3).
【００４３】２個のフォトダイオードを用いて外部リー
ド端子および配線等によって減算する場合に比べ、本実
施形態においては、１つのパッケージ内でボンディング
ワイヤーにより減算しているため、その過程での外部ノ
イズの影響を受けるということが回避され、より正確な
測定を可能としている。In this embodiment, since the subtraction is performed by the bonding wire in one package, as compared with the case where the subtraction is performed by the external lead terminal and the wiring using two photodiodes, the external noise in the process is used. The influence of is avoided, and more accurate measurement is possible.
【００４４】[0044]
【実施形態２】図５は、本発明の第２の実施形態に係る
プリント基板の信号波形測定装置の構成を説明するため
の図であり、本発明の第２の実施形態におけるＥ−Ｏ素
子および金属ピンの構成を説明するために断面を模式的
に示した図である。[Embodiment 2] FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of a signal waveform measuring apparatus for a printed circuit board according to a second embodiment of the present invention, and an EO element in the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section for explaining the configuration of a metal pin.
【００４５】図５を参照して、本実施形態が、図２に示
す前記第１の実施形態と相違する点は、金属ピンの内芯
２５′の先端部３０（反射膜２３と接続する側と反対側
の端部）が略球面型形状（半球面型）とされている点で
ある。その他の構成は前記第１の実施形態と同様である
ため同一部分の説明は省略する。Referring to FIG. 5, this embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the tip portion 30 of the inner core 25 'of the metal pin (on the side connected to the reflection film 23). The end portion on the opposite side) is a substantially spherical shape (hemispherical shape). Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description of the same parts will be omitted.
【００４６】図６及び図７は、本実施形態と前記第１の
実施形態との測定の際の様子を模式的に説明するための
図である。FIG. 6 and FIG. 7 are views for schematically explaining the state of measurement in the present embodiment and the first embodiment.
【００４７】図６（Ａ）に示すように、金属ピンの内芯
２５の端部が平板型の前記第１の実施形態の金属ピン８
においては、被測定対象の配線（保護膜５１で覆われて
いる配線５２）に対して傾けて接触させると、垂直に配
置された場合と比較して、被測定部の電界の検出感度が
落ちるのに対して、図６（Ｂ）に示すように、本実施形
態においては、金属ピンを傾けた際にも垂直方向に配置
された場合と同程度の検出強度を得ることができる。As shown in FIG. 6A, the end portion of the inner core 25 of the metal pin is a flat plate type metal pin 8 of the first embodiment.
In, when the wiring to be measured (the wiring 52 covered with the protective film 51) is tilted and brought into contact with the wiring, the electric field detection sensitivity of the portion to be measured is lower than that in the case where the wiring is arranged vertically. On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the present embodiment, even when the metal pin is tilted, it is possible to obtain the same detection intensity as when the metal pin is arranged in the vertical direction.
【００４８】本実施形態においては、金属ピン８の内芯
２５′の先端部３０の球面の径Ｒを大とした場合、内芯
２５′を傾けて保護膜５１に接触した場合にも保護膜
（レジスト）５１は多少可撓性を有するため接触面積は
極端に小さくなることはない。このため、検出感度は端
部が平面型の場合と比べ余り劣化しない。In the present embodiment, when the diameter R of the spherical surface of the tip portion 30 of the inner core 25 'of the metal pin 8 is large and the inner core 25' is tilted and comes into contact with the protective film 51, the protective film is protected. Since the (resist) 51 is somewhat flexible, the contact area does not become extremely small. Therefore, the detection sensitivity does not deteriorate much as compared with the case where the end portion is a flat type.
【００４９】また、図７（Ａ）に示すように、金属ピン
の内芯２５の端部が平板型（平面型形状）の前記第１の
実施形態においては、内芯２５の径ｒ１は隣接する配線
６１′、６１″に接触しないような寸法（狭ピッチ化に
伴い小となる）に設定することが必要とされるが、本実
施形態においては、図７（Ｂ）に示すように、内芯２
５′の先端３０が半球面型とされるため、内芯２５′の
径ｒ２を前記第１の実施形態よりも大（ｒ２＞ｒ１）と
しても隣接する配線６１′、６１″に対して接触するこ
とは回避され、耐久性を向上することができる。Further, as shown in FIG. 7A, in the first embodiment in which the end portion of the inner core 25 of the metal pin is a flat plate type (planar shape), the diameter r1 of the inner core 25 is adjacent. It is necessary to set the dimensions (which become smaller as the pitch becomes narrower) so as not to come into contact with the wirings 61 ′ and 61 ″ to be formed. In the present embodiment, as shown in FIG. Inner core 2
Since the tip 30 of the 5'is a hemispherical type, even if the diameter r2 of the inner core 25 'is larger than that of the first embodiment (r2> r1), it contacts the adjacent wirings 61', 61 ". This can be avoided and durability can be improved.
【００５０】なお、上記実施形態では金属ピンの構成と
して内芯と外芯はその断面が略円形の円柱状型として説
明したが、本発明は上記形態にのみ限定されるものでな
いことは勿論である。In the above-described embodiment, the inner and outer cores have been described as cylindrical columns having a substantially circular cross section as the structure of the metal pin, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. is there.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属プローブでは測定できない保護膜が塗布された配線
の信号測定を可能としているため、プリント基板上に測
定用のテストパッドを設ける必要がなく、実装面積の減
少を回避すると共に、電気光学素子と光源とを一体に形
成したことにより、反りの大きなプリント基板や高さの
ばらつきの大きな被測定部に対しても、高速かつ高精度
に信号測定できる効果を有する。As described above, according to the present invention,
Since it is possible to measure the signal of wiring coated with a protective film that cannot be measured with a metal probe, it is not necessary to provide a test pad for measurement on the printed circuit board, avoiding a reduction in the mounting area, and reducing the electro-optical element and the light source. By integrally forming and, there is an effect that a signal can be measured at high speed and with high accuracy even for a printed circuit board having a large warp or a measured portion having a large variation in height.
【００５２】また、本発明によれば、電気光学素子に被
測定部の電界を誘導する金属ピンの内芯先端部を略球面
型形状としたことにより、被測定部に対して傾けて接触
した場合にも検出感度の低下を回避することが可能とさ
れると共に、被測定部に隣接する配線に対する金属ピン
先端部の接触を確実に回避しながら金属ピン内芯径を大
とすることが可能とされ、耐久性を向上させるという効
果を有する。According to the present invention, the tip of the inner core of the metal pin that guides the electric field of the measured portion to the electro-optical element has a substantially spherical shape, so that it is in contact with the measured portion at an angle. In this case, it is possible to avoid a decrease in detection sensitivity, and it is possible to increase the inner diameter of the metal pin while surely avoiding contact of the tip of the metal pin with the wiring adjacent to the measured part. And has the effect of improving durability.
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント基板の信号
波形測定装置の全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a signal waveform measuring apparatus for a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態に係る、Ｅ−Ｏ素子および
金属ピンの構成を説明するために断面を模式的に示した
図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section for explaining the configurations of the EO element and the metal pin according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態（第１の実施形態）におけ
る、２つのフォトダイオードからなる光検出器の配置構
成を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an arrangement configuration of a photodetector including two photodiodes in an embodiment (first embodiment) of the present invention.
【図４】図３に示した本発明の一実施形態における、光
検出器の等価回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of a photodetector in the embodiment of the present invention shown in FIG.
【図５】本発明の第２の実施形態に係る、Ｅ−Ｏ素子お
よび金属ピンの構成を説明するために断面を模式的に示
した図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section for explaining the configurations of the EO element and the metal pin according to the second embodiment of the present invention.
【図６】（Ａ）本発明の第１の実施形態に係る金属ピン
の内芯の被測定部との接触の様子を説明するために断面
を模式的に示した図である。 （Ｂ）本発明の第２の実施形態に係る金属ピンの内芯の
被測定部との接触の様子を説明するために断面を模式的
に示した図である。FIG. 6A is a diagram schematically showing a cross section for explaining how the inner core of the metal pin according to the first embodiment of the present invention makes contact with the measured portion. (B) It is the figure which showed typically the cross section in order to demonstrate the mode of contact with the to-be-measured part of the inner core of the metal pin which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
【図７】（Ａ）本発明の第１の実施形態による測定時の
金属ピンの内芯の被測定配線と隣接配線との関係を説明
するために断面を模式的に示した図である。 （Ｂ）本発明の第２の実施形態による測定時の金属ピン
の内芯の被測定配線と隣接配線との関係を説明するため
に断面を模式的に示した図である。FIG. 7A is a diagram schematically showing a cross section for explaining the relationship between the measured wiring of the inner core of the metal pin and the adjacent wiring at the time of measurement according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9B is a diagram schematically showing a cross section for explaining the relationship between the measured wiring of the inner core of the metal pin and the adjacent wiring at the time of measurement according to the second embodiment of the present invention.
【図８】従来のプリント基板の信号波形測定装置の構成
を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of a conventional signal waveform measuring apparatus for a printed circuit board.
１ レーザダイオード ２ アイソレータ ３ 偏光ビームスプリッタ ４ Ｅ−Ｏ素子 ５ λ／４板 ６ ウォラストンプリズム ７ フォトダイオード ８ 金属ピン ９ 増幅器 １０ 接地用端子 １１ コリメートレンズ １２ 集光レンズ １５ ＬＤ駆動回路 １６ 信号波形表示装置 ２１ 電気光学物体 ２２ 透明導電層 ２３ 反射膜 ２４ ワイヤー ２５ 内芯 ２６ 外芯 ２７ 絶縁体 ３０ 先端部 ３１ フォトダイオードチップ ３２ ボンディングワイヤー ３３ 外部リード端子 ４１ プリント基板 ４２ 部品 ４３ 端子 ４４ テストパッド ４５ 金属プローブ 1 Laser diode 2 Isolator 3 Polarizing beam splitter 4 E-O element 5 λ / 4 plate 6 Wollaston prism 7 Photodiode 8 Metal pin 9 Amplifier 10 Grounding terminal 11 Collimating lens 12 Condensing lens 15 LD drive circuit 16 Signal waveform display Device 21 Electro-optical object 22 Transparent conductive layer 23 Reflective film 24 Wire 25 Inner core 26 Outer core 27 Insulator 30 Tip part 31 Photodiode chip 32 Bonding wire 33 External lead terminal 41 Printed board 42 Parts 43 Terminal 44 Test pad 45 Metal probe
Claims (8)
端面に反射膜を具備してなる電気光学効果を有する部材
からなる電気光学素子と、 被測定信号による電界を前記電気光学素子に誘導する金
属ピンと、 前記電気光学素子へ入射させるレーザ光を出力するレー
ザ光源と、 前記電界により複屈折性に変化が生じた、前記電気光学
効果を有する部材内を通過し、更に前記反射膜で反射す
る行程において、位相変調を受けた被変調レーザ光の位
相変化量を光強度の変化量に変換する光学手段と、 前記光強度を電気信号に変換する変換手段と、 前記変換手段の出力電気信号を増幅する増幅手段と、 を含むことを特徴とするプリント基板の信号波形測定装
置。1. An electro-optical element comprising a member having an electro-optical effect, comprising a transparent conductive layer on one end face and a reflective film on the other end face, and an electric field due to a signal under measurement to the electro-optical element. A metal pin for guiding, a laser light source for outputting a laser beam to be incident on the electro-optical element, a change in birefringence due to the electric field, passing through the member having the electro-optical effect, and further by the reflection film. In the step of reflecting, optical means for converting the amount of phase change of the phase-modulated modulated laser light into the amount of change in light intensity, converting means for converting the light intensity into an electric signal, and output electricity of the converting means. A signal waveform measuring device for a printed circuit board, comprising: an amplifying unit for amplifying a signal.
特徴とする請求項１記載のプリント基板の信号波形測定
装置。2. The signal waveform measuring device for a printed circuit board according to claim 1, wherein the transparent conductive layer is set to a ground potential.
記レーザ光源と、前記光学手段と、前記変換手段と、前
記増幅手段と、が本体ハウジング内に収容され、本体外
部に前記透明導電層に接続された接地用の端子を備える
ことを特徴とする請求項１記載のプリント基板の信号波
形測定装置。3. The electro-optical element, the metal pin, the laser light source, the optical means, the converting means, and the amplifying means are housed in a main body housing, and the transparent conductive layer is provided outside the main body. The signal waveform measuring device for a printed circuit board according to claim 1, further comprising a grounding terminal connected to the.
芯とを含み、前記内芯と前記外芯との間に絶縁体が介挿
され、前記内芯の一側端と前記電気光学素子の前記反射
膜とが接続されたことを特徴とする請求項１記載のプリ
ント基板の信号波形測定装置。4. The metal pin includes an inner core and an outer core surrounding the inner core, an insulator is interposed between the inner core and the outer core, and one end of the inner core is provided. The signal waveform measuring device for a printed circuit board according to claim 1, wherein the reflective film of the electro-optical element is connected to the reflective film.
膜に接続される側と反対側の端部が略半球面型形状を有
することを特徴とする請求項４記載のプリント基板の信
号波形測定装置。5. The printed circuit board according to claim 4, wherein an end of the inner core on the side opposite to the side connected to the reflection film of the electro-optical element has a substantially hemispherical shape. Signal waveform measuring device.
記透明導電層および前記金属ピンの前記外芯とが電気的
に接続されたことを特徴とする請求項４記載のプリント
基板の信号波形測定装置。6. The signal of the printed circuit board according to claim 4, wherein the grounding terminal is electrically connected to the transparent conductive layer of the electro-optical element and the outer core of the metal pin. Waveform measuring device.
が、２つのフォトダイオードチップを含み、一方のフォ
トダイオードチップのＰ型拡散層と他方のフォトダイオ
ードチップのＮ型拡散層とを接続し、前記Ｐ型拡散層と
前記Ｎ型拡散層のいずれかを外部リード端子に接続した
ことを特徴とする請求項１記載のプリント基板の信号波
形測定装置。7. The conversion means for converting the light intensity into an electric signal includes two photodiode chips, and connects the P type diffusion layer of one photodiode chip and the N type diffusion layer of the other photodiode chip. 2. The signal waveform measuring device for a printed circuit board according to claim 1, wherein either the P-type diffusion layer or the N-type diffusion layer is connected to an external lead terminal.
ケージ内に設け２つの光検出信号の差信号を前記２つの
フォトダイオードの接続点から前記外部リード端子に取
り出すようにしたことを特徴とする請求項７記載のプリ
ント基板の信号波形測定装置。8. The two photodiodes are provided in one package, and a difference signal between two photodetection signals is taken out from the connection point of the two photodiodes to the external lead terminal. Item 7. A signal waveform measuring device for a printed circuit board according to Item 7.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7262432A JP2900856B2 (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | PCB signal waveform measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980083A true JPH0980083A (en) | 1997-03-28 |
| JP2900856B2 JP2900856B2 (en) | 1999-06-02 |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
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- 1995-09-14 JP JP7262432A patent/JP2900856B2/en not_active Expired - Lifetime
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