JPH07260825A - 信号測定用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流測定用抵抗を内蔵可能な構造とし、かつ、
測定プローブと基準電位コンタクトとが挟ピッチで一体
となり電子回路パッケージ上を自由に移動可能となる信
号測定用プローブを提供する。 【構成】 信号測定系の分流抵抗７と、分流抵抗７に可
動片８の内部で接続されるリジット同軸部６と、基準電
位パッド１０に接触し測定系基準電位を与えるプローブ
コンタクト５とが可動片８で一体となって一組の測定部
が構成される。測定部の可動片８は測定プローブ本体９
にカバー１９により固定され、測定プローブ本体９は、
スライドレール２９に対してスライド可能に仮止めされ
た保持具２３にねじシャフト２２を用いて上下動可能な
状態に仮止めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路パッケージの
信号波形を測定する際に使用される信号測定用プローブ
に関し、特に高密度実装された電子回路パッケージの高
速信号波形を測定する際に使用される信号測定プローブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子回路パッケージの信号波形を
測定する信号測定用装置は、同軸型可動接触プローブを
支持する支持板を、被測定回路基板としての電子回路パ
ッケージが載置される載置板に対して垂直に固定された
ガイドポストに移動自在に挿通した構成（特開昭６０−
１５８３５７号公報、特に第１図参照）により、同軸型
可動プローブの先端部を電子回路パッケージの測定パッ
ドに当接して信号波形を測定している。

【０００３】あるいは、図７に示すように、同軸型の測
定プローブ１０２の先端を所定の測定パッド１０４へ案
内するための基準電位接続用端子１０１を、前記所定の
測定パッド１０４に対応して電子回路パッケージ１０５
上に実装するとともに、基準電位接続用端子１０１を、
測定パッド１０４近傍の、電子回路パッケージ１０５上
の基準電位と接続した構成により、測定プローブ１０２
の外部導体を基準電位に接続させた状態で、測定プロー
ブ１０２の中心導体である先端を測定パッド１０４に当
接して信号波形を測定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の、同軸型可動接触プローブを用いた信号測定用装置
では、ガイドポストで位置決めした支持板を上下動させ
ることによりプローブを信号測定パッドに接続するよう
に構成されているため、電子回路パッケージの測定パッ
ドの位置に合わせて支持板にプローブを支持させる必要
がある。このため、測定装置が高価になり、また、信号
電流を分流する分流抵抗をとりつけられないので、分岐
（分流）測定が困難であった。

【０００５】一方、図７に示した、基準電位接続用端子
を用いた信号測定用装置は、電子回路パッケージに実装
された基準電位接続用端子によって、同軸型の測定プロ
ーブの外部導体が基準電位と接続できるように構成され
ているため、測定パッド部の実装エリアが大きくなり、
基準電位接続用端子のハンダ付け部付近の信号配線パタ
ーンの収容性が悪化し、この結果、測定パッドを密接し
て高密度に設けにくい、という問題点がある。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、分流測定用抵抗を内蔵可能な構
造とし、かつ、測定プローブと基準電位コンタクトとが
挟ピッチで一体となり電子回路パッケージ上を自由に移
動可能となる信号測定用プローブを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、信号測定用装置にて被測定回路基板の信号
波形を測定する際に使用される信号測定用プローブにお
いて、前記被測定回路基板の被測定面側に設置された、
前記被測定回路基板に対して対向移動自在な測定プロー
ブ本体と、前記被測定回路基板に向けて付勢される状態
で前記測定プローブ本体に取り付けられた、導電性の可
動片と、中心導体と外部導体との間に絶縁性材料を介在
させて同軸状に形成してなるリジット同軸部と、前記被
測定回路基板の信号測定パッドに接続される、信号電流
を分流するための分流抵抗と、前記被測定回路基板の基
準電位パッドに接続されるプローブコンタクトと、から
少なくとも構成されており、前記被測定回路基板と対向
する前記可動片の一端側からは前記分流抵抗と前記コン
タクトプローブとが隣接してはめ込まれ、前記可動片の
他端側からは前記リジット同軸部がはめ込まれて、前記
リジット同軸部の中心導体と前記分流抵抗とが電気的に
接続され、前記リジット同軸部の外部導体と前記コンタ
クトプローブとが電気的に接続されたことを特徴とす
る。

【０００８】また、前記測定プローブ本体は、前記分流
抵抗および前記コンタクトプローブが前記被測定回路基
板上の任意の測定パッドに移動可能となるように、Ｘ−
Ｙステージに取り付けられているものが好ましい。

【０００９】

【作用】上記のとおりに構成された本発明では、測定し
ようとする被測定回路基板上の信号測定パッドおよび基
準電位パッドの位置に測定プローブ本体を移動させ、測
定プローブ本体を被測定回路基板に向けて対向移動させ
る。すると、被測定回路基板に向けて付勢される状態で
測定プローブ本体に取り付けられた導電性の可動片の一
端（被測定回路基板と対向する端部）からはめ込まれて
いる、分流抵抗とプローブコンタクトとが、信号測定パ
ッドと基準電位パッドとに当接される。このとき、前記
可動片の他端から導出されるリジット同軸部の外部導体
には、プローブコンタクトを通じて基準電位が接続され
るとともに、前記リジット同軸部の中心導体には、分流
抵抗のリードを通じて信号測定パッドからの信号が送出
される。これにより、被測定回路基板の基準電位に一致
させた安定した信号波形測定が可能になる。また、分流
測定も行なえる。

【００１０】特に、被測定回路基板上に信号測定パッド
とこの信号測定パッドに対応する基準電位パッドが複数
組密接されて、高密度に配設されている場合、コンタク
トプローブと分流抵抗とを挟ピッチで隣接させて対応
し、コンタクトプローブから得た基準電位と分流抵抗か
ら測定信号とをリジット同軸部でひとまとめにして被測
定回路基板の上方へ展開することが可能となる。

【００１１】さらに、上記のような測定プローブ本体を
Ｘ−Ｙステージに取り付けて移動させることにより、従
来のように被測定回路基板上の測定パッドの位置に合わ
せて支持板に支持させておく必要はない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１３】図１は、本発明の信号測定用プローブの一
実施例を示す分解斜視図であり、図２は、本発明の信号
測定用プローブの一実施例を構成する測定部の組立断面
図である。図３は、本発明の信号測定用プローブの一実
施例の構成図を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は平面図である。

【００１４】本実施例の信号測定用プローブは、図１に
示すように、被測定回路基板としての電子回路パッケー
ジ（不図示）の表面に配置された基準電位パッド１０の
位置に対応して配置される、先端部が軸方向に可動する
プローブコンタクト５と、電子回路パッケージ（不図
示）の表面に配置された信号測定パッド１１の位置に対
応して配置される分流抵抗７と、中心導体と外部導体と
の間に絶縁性材料を介在させて同軸状に形成してなるリ
ジット同軸部６とを導電性の可動片８で一体に構成した
測定部を有している。

【００１５】前記の測定部の構成を図２に基づいて詳述
すると、プローブコンタクト５の根元部は可動片８にハ
ンダ付けやカシメ付けなどの電気的に安定な接続であ
り、機械的にも強固に保持できる方法で固定する。リジ
ット同軸部６は、分流抵抗７と同軸的に可動片８の内部
に沈み込ませてある。沈み込ませたリジット同軸部６の
先端側には結合部１３が穿設されており、この結合部１
３にて、電子回路パッケージ（不図示）と対向する可動
片８の一端部（図面視下方）から挿入されて結合部１３
に導入される分流抵抗７のリードと、可動片８の他端部
（図面視上方）から挿入され結合部１３に導入されるリ
ジット同軸部６の中心導体１４とが強固に連結される。
この結合部１３をコンタクトにすれば、分流抵抗７の交
換を簡便にすることもできる。このように、強固に接続
するために半田付けや、交換を容易にするために導体径
の小さなコンタクトなどで、分流抵抗７のリードとリジ
ット同軸部６の中心導体１４とを接続すると、可動片８
の結合部内壁を外部導体にした同軸構造にできる。

【００１６】一方、リジット同軸部６は、測定器の特性
インピーダンスにマッチングした同軸構造の部品で構成
できるので、分流抵抗７の先端を接触させて信号電流を
分流させても信号波形を反射させないで測定することが
できる。また、ハンダ付けやカシメ付けなどの方法で、
電子回路パッケージ（不図示）と反対側となる可動片８
の端部にリジット同軸部６の外部導体１５を取り付ける
と、リジット同軸部６の外部導体１５とプローブコンタ
クト５とは電気的に一体になる。このため、分流抵抗７
の先端を信号測定パッド１１（図１参照）に、コンタク
トプローブ５の先端を基準電位パッド１０（図１参照）
に当接させて測定した際、電子回路パッケージ（不図
示）の基準電位に一致させた安定した信号波形測定が可
能になる。

【００１７】また、可動片８には、プローブコンタクト
５および分流抵抗７に平行した貫通穴１６が形成され、
リジット同軸部６には、コイルバネ１２が装着されてい
る。

【００１８】本実施例の信号測定用プローブは、上述し
た構成の測定部を、図１に示すような各部品とともに組
み立てることで構成されている。

【００１９】すなわち、プローブ本体貫通穴１８にピン
１７を圧入しつつ、可動片８の貫通穴１６にピン１７を
貫通することで、可動片８は上下動自在に、測定用プロ
ーブ本体９に取り付けられる。これと同様に、可動片８
を測定用プローブ本体９に隣り合うようにして所定数取
付けた後、各リジット同軸部６に装着されたコイルばね
１２がカバー１９の底面で押え付けられる状態にしてカ
バー１９を測定用プローブ本体９にねじ止めて、上述し
た構成の測定部が各々独立して上下動できるように測定
プローブ本体９に組付けられる。

【００２０】そして、測定用プローブ本体９のめねじ部
２１にねじシャフト２２をねじ入れた後、保持具２３の
溝部２４に測定用プローブ本体９の凸部２０を装着し
て、図面視上方から押え板２５を、ねじシャフト２２の
上端を貫通させるようにして保持具２３に固定させるこ
とで、測定プローブ本体９がねじシャフトのすり割り部
２６の回転により上下動可能に保持具２３に組付けられ
ている。

【００２１】図３において、結合部１３に沈み込ませた
リジット同軸部６の他端には、測定器からの測定用同軸
ケーブルと接続可能な同軸コネクタ２７が取り付けられ
ている。リジット同軸部６は、必要に応じて長くしても
測定精度に影響をあたえないで、同軸コネクタ２７は測
定パッド上方の前後左右の空間を利用し展開できる。こ
のため、信号測定パッドの配置寸法の制約を受けないで
済むことができる。

【００２２】図４は、本発明の信号測定用プローブの一
実施例の構成を示す斜視図である。図５は、本発明の信
号測定用プローブの一実施例が搭載された、簡便式Ｘ−
Ｙステージの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面図である。図６は、本発明の信号測定用プローブの一
実施例が搭載された、精密移動式Ｘ−Ｙステージの構成
を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【００２３】上述した構成の信号測定用プローブは、図
４に示すように組立てられ、保持片２８（図１参照）を
スライドレール２９のスライド溝３０に入れ、保持具２
３を介して保持片２８に強くねじ込んでおくと移動でき
ないが、軽くねじ込んでおくと、信号測定用プローブは
スライド溝３０に沿って移動可能となる。また、図５に
示すように、電子回路パッケージ（不図示）が載置され
る載置台を設け、この載置台に、図１および図４に示し
た、信号測定用プローブを摺動可能に保持するスライド
レール２９を、信号測定用プローブの摺動方向と直交す
る方向に摺動可能に保持して構成した、簡便なＸ−Ｙス
テージに信号測定用プローブを取り付ければ、信号測定
用プローブは電子回路パッケージ上のどの位置へも移動
できる。図５に示したＸ−Ｙステージを用いて測定する
際には、図５に示すＸ−Ｙステージの門型梁３１の橋部
ねじ３２を緩めた後、電子回路パッケージ（不図示）上
の信号測定パッド１１（図１参照）にねらいをつけて、
測定プローブ本体９をスレイドレール２９に沿って移動
させることにより、信号測定パッド１１（図１参照）の
直上に測定プローブ本体９を配置することができる。そ
こで、ねじシャフト２２のすり割り部２６の操作で測定
用プローブ本体９を下降させてゆくと、プローブコンタ
クト５が基準電位パッド１０に突き当たり、測定プロー
ブ本体９をさらに降下させると分流抵抗７の先端が信号
測定パッド１１に突き当たる。これにより、電子回路パ
ッケージ（不図示）の基準電位に一致させた安定した信
号波形測定が可能になる。

【００２４】また、プローブコンタクト内のコイルばね
と可動片８の上方にあるコイルばね１２のばね定数の選
定で、プローブコンタクトおよび分流抵抗７の先端を適
切な接触力で測定パッドに接触させることができる。

【００２５】また、これに限られず、図５に示したスラ
イドレール２９に代ってスライドシャフトに取り付ける
ことができるように、信号測定用プローブ後方の形状を
変更すると、信号測定用プロ−ブは、図６に示すよう
な、位置を微調整できる精密移動式Ｘ−Ｙステージに取
り付けられる。このような構成によっても、信号測定用
プローブを測定パッドの位置に対応して移動させること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２７】請求項１に記載の発明は、コンタクトプロ
ーブと分流抵抗とを挟ピッチで隣接させ、コンタクトプ
ローブから得た基準電位と分流抵抗から測定信号とをリ
ジット同軸部でひとまとめにして被測定回路基板の上方
へ展開することができるので、被測定回路基板上に信号
測定パッドとこの信号測定パッドに対応する基準電位パ
ッドが複数組密接されて、高密度に配設されている場合
でも信号波形の測定が可能となる。また、信号測定パッ
ドに対応して分流抵抗を取り付けられるので、信号電流
の一部を分流した測定が可能である。

【００２８】請求項２に記載の発明は、測定プローブ本
体をＸ−Ｙステージに取付け移動可能としているので、
請求項１に記載の発明の効果に加えて、電子回路パッケ
ージのサイズや測定パッド位置が異なるときでも測定可
能であり、測定装置が高価になるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号測定用プローブの一実施例を示す
分解斜視図である。

【図２】本発明の信号測定用プローブの一実施例を構成
する測定部材の組立断面図である。

【図３】本発明の信号測定用プローブの一実施例の構成
図を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は
平面図である。

【図４】本発明の信号測定用プローブの一実施例の構成
を示す斜視図である。

【図５】本発明の信号測定用プローブの一実施例が搭載
された、簡便式Ｘ−Ｙステージの構成を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】本発明の信号測定用プローブの一実施例が搭載
された、精密移動式Ｘ−Ｙステージの構成を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図７】従来の、ア−ス接続用端子式を採用した信号測
定用装置を示す側面図である。

【符号の説明】

５ プローブコンタクト ６ リジット同軸部 ７ 分流抵抗 ８ 可動片 ９ 測定プローブ本体 １０ 基準電位パッド １１ 信号測定用パッド １２ コイルばね １３ 結合部 １４ 中心導体 １５ 外部導体 １６ 貫通穴 １７ ピン １８ プローブ本体貫通穴 １９ カバー ２０ 凸部 ２１ めねじ部 ２２ ねじシャフト ２３ 保持具 ２４ 溝部 ２５ 押え板 ２６ すり割り部 ２７ 同軸コネクタ ２８ 保持片 ２９ スライドレール ３０ スライド溝 ３１ 門型梁 ３２ 橋部ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三日月 哲郎 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 榊原 一彦 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 岡 宏規 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号測定用装置にて被測定回路基板の信
   号波形を測定する際に使用される信号測定用プローブに
   おいて、 前記被測定回路基板の被測定面側に設置された、前記被
   測定回路基板に対して対向移動自在な測定プローブ本体
   と、 前記被測定回路基板に向けて付勢される状態で前記測定
   プローブ本体に取り付けられた、導電性の可動片と、 中心導体と外部導体との間に絶縁性材料を介在させて同
   軸状に形成してなるリジット同軸部と、 前記被測定回路基板の信号測定パッドに接続される、信
   号電流を分流するため分流抵抗と、 前記被測定回路基板の基準電位パッドに接続されるプロ
   ーブコンタクトと、から少なくとも構成されており、 前記被測定回路基板と対向する前記可動片の一端側から
   は前記分流抵抗と前記コンタクトプローブとが隣接して
   はめ込まれ、前記可動片の他端側からは前記リジット同
   軸部がはめ込まれて、前記リジット同軸部の中心導体と
   前記分流抵抗とが電気的に接続され、前記リジット同軸
   部の外部導体と前記コンタクトプローブとが電気的に接
   続されたことを特徴とする、信号測定用プローブ。
2. 【請求項２】 前記測定プローブ本体は、前記分流抵抗
   および前記コンタクトプローブが前記被測定回路基板上
   の任意の測定パッドに移動可能となるように、Ｘ−Ｙス
   テージに取り付けられていることを特徴とする、請求項
   １に記載の信号測定用プローブ。