專利名稱：信號探針和探針組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及信號探針和探針組件。
背景技術：
高速數(shù)字電路和系統(tǒng)的評價和調(diào)試常常需要信號波形的測量和顯示。通常，使用諸如邏輯分析器、示波鏡或者波譜分析器之類的測試設備進行這些測量。來自被測試的電路或者系統(tǒng)(常常稱為目標)的信號的一部分通過探針被提供到測試設備。
在設計探針時有一些重要的考慮事項。例如，理想的是，探針將目標信號的精確表示提供到測試設備。而且，理想的是，探針不會明顯地影響目標信號。
探針測量的精度受到許多因素的影響。一個因素是探針的電感載荷。因為電感隨信號頻率增大，所以在高頻下探針可能具有高的阻抗。雖然高的探針阻抗對于沿著目標傳輸線傳播的信號(目標信號)具有最小的影響并因此基本是無干擾的，但是可能沒有足夠的信號功率從目標被提供到測試設備來用于可靠分析。
可能影響探針測量精度的另一個因素是探針產(chǎn)生的電容載荷。探針產(chǎn)生的目標信號的電容載荷可能導致目標信號劣化。例如，電容載荷可以減小目標信號的上升時間，下降時間，以及帶寬。因此，被測量的信號可能不是目標信號的精確表示。
存在對于至少克服上述的缺點的信號探針和探針組件的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種探針，包括第一部分，其具有探針觸點和第一凹部；第二部分，其具有第二凹部；和電氣元件，其具有置于所述第一凹部中的第一端和置于所述第二凹部中的第二端。
本發(fā)明的第二方面提供了一種探針組件，包括具有第一端和第二端的基板；連接到所述第一端的多個傳輸線；第一組多個探針；和連接到所述第二端的第二組多個探針，所述第二組多個探針中的每一個還包括第一部分，其具有第一凹部和探針觸點；第二部分，其具有第二凹部；和電氣元件，其具有置于所述第一凹部中的第一端和置于所述第二凹部中的第二端，被緊固在所述第一部分和所述第二部分之間。
本發(fā)明的第三方面提供了一種探針，包括第一部分，其具有探針觸點；第二部分；電氣元件，其被置于所述第一部分和所述第二部分之間；和護套，其被置于所述電氣元件、所述第一部分的至少一部分和所述第二部分的至少一部分上。


從下面的詳細描述，當結合附圖閱讀時，可以充分地理解示例性實施例。在此強調(diào)各種特征不必按照比例繪制。事實上，尺寸可以被任意地增大或者減小，以便清楚地討論。只要適用和可行，相似的標號指示相似的元件。
圖1A是根據(jù)示例性實施例的探針的透視圖。
圖1B是圖1A的探針的局部分解視圖。
圖1C是圖1A的探針的一部分的放大視圖。
圖2A是根據(jù)示例性實施例的探針的透視圖。
圖2B是圖2A的探針的一部分的放大視圖。
圖3A是根據(jù)示例性實施例的探針的透視圖。
圖3B是圖3A的探針的局部分解視圖。
圖4A是根據(jù)示例性實施例的探針組件的透視圖。
圖4B是圖4A的探針組件的一部分的放大視圖。
圖5是根據(jù)示例性實施例的探針的等效電路圖。
圖6是對于根據(jù)示例性實施例的探針和已知探針的傳輸系數(shù)(S21)對頻率的關系的圖示表示。
圖7A-7E是利用已知探針和利用根據(jù)示例性實施例的探針生成的目標信號樣本的振幅對時間的關系的圖示表示。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，為了解釋但是不是限制的目的，闡述了很多公開了具體細節(jié)的示例性實施例，以便于充分理解根據(jù)本教導的實施例。但是，對于已經(jīng)受益于本公開的本領域技術人員來說明顯的是，根據(jù)本教導的沒有偏離在此所公開的具體細節(jié)的其他實施例仍然落入所附權利要求的范圍中。而且，對公知的裝置和方法的描述可以省略，以避免模糊了對于示例性實施例的描述。這些方法和裝置顯然處在本教導的范圍中。
圖1A是根據(jù)示例性實施例的探針101的透視圖。探針包括第一部分102和第二部分103。第一部分102包括探針尖端104，所述探針尖端104適用于配合目標上的目標傳輸線、電路跡線、總線或者其他合適的元件。在一個具體的實施例中，探針尖端104具有皇冠的形狀，其便于到目標的可靠的連接。
第二部分103包括圓筒109和活塞110。圓筒109包括諸如彈簧的回彈部件(沒有示出)，當圓筒109沿所示的x方向受壓時，所述回彈部件被壓縮，由此允許探針觸點104配合目標。第一部分102包括第一凹部106，第二部分103包括第二凹部107。在一個具體的實施例中，第一凹部106和第二凹部107通過公知的技術分別被背向鉆入到第一部分102和第二部分103中。舉例來說，第一凹部106和第二凹部107基本為圓筒形，但是其他的凹入形狀也是可以的。
探針101還包括電氣元件105，所述電氣元件105具有被置于第一凹部106中的一端和被置于第二凹部107的第二端，以及第一部分102和第二部分103之間的暴露部分。第一部分102和第二部分103的相對兩端之間的間距(相當于電氣元件105的暴露部分)相對較小。在一個具體的實施例中，該間距大致為0.0050”(0.12700mm)。
電氣元件105被設置在自探針的尖端104的距離108處。此距離108被稱為柱端長度，探針101的處在目標和元件105之間的部分被稱為柱端。
在一個示例性實施例中，電氣元件105是電阻器。如在此所詳述的，電阻器105可以是可用于探測較高頻率目標電信號的阻尼電阻器。
在另一個示例性實施例中，電氣元件105是并聯(lián)的電阻器和電容器電路(并聯(lián)RC電路)。并聯(lián)RC電路可用于各種探測應用中。例如，在高阻抗通用探針中，電阻較高(例如，大致為20.0kΩ或更大)，這對于DC載荷是需要的。但是，這樣的電阻值對于高頻探測來說太大了。具體地，到探針的信號的幅值太小，以致不可使用。因此，與電阻器并聯(lián)地布置電容器。在高頻時，并聯(lián)RC阻抗實際上是電容器的阻抗，其在高頻下較低。由探針提取的高頻信號具有足夠用于測量分析的幅值，不容易受到噪音影響，并且具有更大的帶寬。因此，在低頻探測應用中，電阻起到主要作用并且提供所期望的DC載荷；而在高頻探測應用中，電容起到主要作用。
在下面的描述中，電氣元件105是電阻器并且被稱為電阻器。要強調(diào)的是，這僅僅是示例性的，并且所描述的RC電路以及其他電氣元件，包括無源和有源元件，也可以被包含在探針101中作為元件105。
如在此所詳述的，由探針101產(chǎn)生的目標的傳輸線的寄生載荷來自探針101的處在電阻器105和目標之間的柱端。具體地，電阻器105的阻抗被選擇成明顯大于目標的傳輸線的特性阻抗(Z0)。選擇明顯大于Z0的電阻器105(也稱之為阻尼電阻器)的阻抗有效地使得探針的阻抗等于電阻器105和電阻器105與目標之間的柱端的寄生載荷的組合阻抗。
與已知的探針相比，減小探針101的柱端的寄生載荷顯著改善了探針101的頻率響應。在示例性實施例中，通過將電阻器105的兩端裝入第一凹部106和第二凹部107中將電阻器105相對靠近探針尖端104布置，減小了柱端的寄生載荷。這減小了柱端長度108并且因此柱端的寄生電容和寄生電感(寄生載荷)。
圖1B是探針101的局部分解視圖。在一個具體實施例中，探針101具有大致為0.02000”(0.50800mm)的外徑，并且第一凹部106和第二凹部107具有大致為0.01688”(0.428mm)的直徑/寬度。在另一個具體實施例中，第一凹部106和第二凹部107的直徑/寬度為大致0.01400”(0.3556mm)。
第一凹部106和第二凹部107的直徑/寬度可以被選擇以提供電氣元件105和第一凹部106和第二凹部107的內(nèi)壁之間的干涉配合。舉例來說，電阻器105的直徑被選擇成第一凹部106和第二凹部107的內(nèi)壁和電阻器105之間的間隙為大致0.0010”(0.0254mm)的量級。電阻器105在凹部106，107之中的相對緊密的配合得到了探針101的合適的強度和完整性。
為了給耐久的探針提供合適的電氣和磁性能，本實施例的探針的第一部分102和第二部分103以及其部件由鈹和銅的合金制成，其上鍍有鎳和金的連續(xù)多層。鎳和金的代表性厚度分別為大致0.000050”(0.000127mm)和大致0.000010”(0.000254mm)。
鈹-銅材料因為可制造性/可機械加工性而被選擇，特別是在本實施例的探針101的相對較小的尺寸的情況下。而且，鈹-銅材料因為其長時間使用的耐久性而被選擇。鎳鍍層減小了探針的磁性以及因此減小了電感性能，特別是在較高的目標信號頻率下。最后，金層因為其惰性和導電性能而被設置。
圖1C是示出了裝入第一凹部106和第二凹部107中的電阻器105的探針101的一部分的放大視圖。在本實施例中，電阻器105的每一端利用沿著凹部的底面和側面的焊料接合被焊接到相應的第一凹部106和第二凹部107中。焊接可以通過使用各種已知的焊料和技術來進行。一般來說，根據(jù)焊料的熔融溫度和強度來選擇焊料。在一個具體的實施例中，焊料是65Sn-25Ag-10Sb合金。注意，可以使用除焊料之外的具有粘附性的導電材料。例如，各種導電環(huán)氧材料可以用于固定電阻器105。
焊料(或者其他材料)提供了電阻器105到探針101的必要的歐姆接觸。此外，焊料或者其他材料將電阻器105適當?shù)毓潭ㄔ诎疾?06和107中，并且強化了第一部分102、電阻器105和第二部分103的相互連接。這對于在反復使用過程中保持探針101的完整性是有利的。
圖2A和2B示出了根據(jù)另一個示例性實施例的探針201。探針201具有許多與結合圖1A-1C所描述的探針101相同的特征和尺寸。對于這些特征的尺寸的細節(jié)的復述被省略了，以避免模糊對于本示例性實施例的描述。
探針201包括第一部分102、第二部分103和布置在第一凹部106和第二凹部107中的電阻器105。電阻器105利用如前所述的具有粘附性質的導電材料固定到凹部中。此外，包封材料202被置于第一部分102和第二部分103之間，并且包圍電阻器105。包封202可以延伸到第一凹部106和第二凹部107中，如圖所示。
在一個具體實施例中，包封202是環(huán)氧材料，其被選擇來強化電阻器105在凹部106，107中的緊固，并且提高探針201的完整性。舉例來說，該環(huán)氧材料具有小于約5.0的介電常數(shù)。而且，包封202具有為電氣元件/探針尖端組件提供大于約500.0g的剪切強度的彈性模量和粘接強度。
有利的是，包封202的粘度使得包封可以自由地流動到第一凹部106和第二凹部107中。在制造過程中，包封202被施加在第一凹部106和第二凹部107中，并且包圍電氣元件105。如前面所提及的，第一部分102和第二部分103的相對兩端彼此較靠近。因為第一部分102和第二部分103的相對兩端彼此較靠近，所以在這相對兩端之間產(chǎn)生包封202的毛細作用。包封202的該毛細作用和表面張力導致探針201的第一部分102和第二部分103之間的間隙被填充，而不會有多余的包封處在該間隙中。這樣，基本防止了在電阻器105和第一部分102和第二部分103周圍多余包封的聚集。因此，包封202被提供在第一凹部106和第二凹部107中，以及第一部分102和第二部分103之間的間隙中，為探針201提供了必要的強度。但是，通過表面張力基本防止了多余包封的施加。結果，包封202沒有明顯地增大探針201的直徑，因此在多探針組件中的相鄰探針之間的間距沒有因為包封而明顯增大。
如在圖1A和1B的示例性實施例中一樣，本示例性實施例的電阻器105被相對靠近探針尖端104布置。將電阻器相對靠近探針尖端104布置減小了探針201的寄生電容和寄生電感。通過減小探針201的寄生電容和寄生電感，與已知的探針相比，探針201的頻率響應被明顯改善了。
圖3A和3B示出了根據(jù)示例性實施例的包括有護套的探針301。探針301具有與結合圖1A-2B所描述的探針101，201相同的特征和尺寸。對于這些特征的尺寸的細節(jié)的復述被省略了，以避免模糊對于本示例性實施例的描述。
探針301包括第一部分102、第二部分103和布置在第一部分102與第二部分103之間的電阻器105。電阻器105如前所述地裝入第一凹部106和第二凹部107中。或者，凹部106，107被省略，并且電阻器105被布置在第一部分102的端部304和第二部分103的端部303之間。
電阻器105可以利用諸如焊料的具有粘附性的導電材料緊固在第一凹部106和第二凹部107中，或者緊固在第一部分102和第二部分103之間。此后，諸如環(huán)氧材料的合適的膠粘劑(沒有示出)被施加到第一部分102、第二部分103的多個部分和電阻器105的暴露部分。
在施加膠粘劑之后，護套302被布置在電阻器105和第一部分102的至少一部分以及第二部分103的至少一部分上。舉例來說，護套302由熱固性樹脂材料制成。在一個具體實施例中，熱固性樹脂是由SolvayCorporation，Brussels，Belgium銷售的TORLON聚酰胺-酰亞胺。在其中護套302包括熱固性樹脂的實施例中，在護套302被布置在第一部分102，第二部分103和電阻器105上之后，護套302通過施加這樣的固化所需的熱而被固化。此固化過程導致圍繞電阻器105和第一部分102及第二部分103一部分的護套302收縮。
如所提及的，在探針301中第一凹部106和第二凹部107是可選的。為了提供第一凹部106和第二凹部107，第一部分102和第二部分103的相對兩端中的每一個分別可以具有比活塞110和探針尖端104更寬的直徑。探針301的直徑影響諸如在此所述的示例性實施例的探針組件之類的探針組件中的探針的間距或者間隔。這樣，護套302的添加可能導致對于特定的間距不可接受的直徑。例如，一個探針組件規(guī)范要求0.03937”(1.0000mm)的探針間距。在具有第一凹部106和第二凹部107的情況下，這要求大致0.01600”(0.040640mm)或者更小的最大探針直徑。但是，在探針301上提供護套302同時在第一部分102和第二部分103中有凹部的情況將導致探針的直徑超過所要求的間距的限制。因此，第一凹部106和第二凹部107可以被省略，以便探針的直徑足夠的小，使得相鄰探針的間距處在探針組件規(guī)定的間距內(nèi)。
有利的是，探針301在比已知探針中更靠近探針尖端104的位置上設置電阻器105。這減小了探針301的電感和電容載荷。而且，護套302為探針結構提供了強度和剛度，使得探針可以耐久。最后，護套的使用消除了對在第一探針部分102和第二探針部分103中加工凹部的需要。
圖4A和4B示出了根據(jù)示例性實施例的探針組件401。舉例來說，探針組件401包括多個前面已經(jīng)描述過的探針101。要強調(diào)的是，除了探針101之外或者作為探針101的替代，探針201和301也可以用于探針組件401中。
探針組件401包括傳輸線403的帶402，其中一個帶被布置在基板405的頂面404上，另一個帶被布置在基板405的底面406上。在一個具體的實施例中，在頂面404上的探針101與底面406上的探針101相隔大致0.0750”(1.9050mm)到大致0.03937”(1.0000mm)。在本實施例中，傳輸線403是同軸傳輸線?？梢允褂闷渌愋偷男盘杺鬏斁€，包括但不限于印刷電路板(PCB)傳輸線和雙股軸(twin-ax)線纜傳輸線。
每一傳輸線403包括信號線407和接地導體408。信號線407和接地導體408在基板405的第一端409被連接到頂面404和底面406的阻抗匹配傳輸線(沒有示出)。基板405的傳輸線被連接到布置在基板405的第二端410處的頂面404和底面406上的各個探針101上。來自探針101的信號通過基板的傳輸線傳輸?shù)絺鬏斁€403，所述傳輸線403被連接到測試設備(沒有示出)，諸如邏輯分析器，或者波譜分析器、或者示波器。
多個探針101被連接到目標(沒有示出)。連接可以是到目標上的電路板(稱為目標板)。到目標板的連接可以利用在Holcombe等的美國專利No.6,822,466(其公開內(nèi)容通過引用被具體地包含在本文中)中所描述的對齊和保持器件來實現(xiàn)。一般來說，目標可以是適用于電連接的電氣部件(常常被稱為著板焊盤(landing pad))。這樣的目標包括但不限于柔性電路板和陶瓷電路板。
在完成到目標板的連接之后，沿x方向對基板405施加的力使探針101的圓筒109和彈簧配合，得到探針101與目標信號傳輸線的配合。
圖4B示出了探針組件的一部分。為了高效利用在目標上進行探測的分配空間，并且為了實現(xiàn)到目標上的傳輸線的必要連接，探針101被彼此相對緊鄰地間隔開。在一個具體實施例中，從一個探針101的中心到相鄰探針101的間隔410(也稱為間距)處在大致0.030”(0.762mm)到大致0.040”(1.016mm)的范圍內(nèi)。而且，特別是在探測信號處在較高頻率/傳輸速率時，將探針101’中的一些連接到地常常是必要的，以便提供一個信號與鄰近信號的隔離。在一個具體實施例中，探針101被連接到基板405的信號傳輸線，并且交替的其他探針101’被連接到基板405的接地連接。舉例來說但不是必要的，連接到地的探針101’不包括電阻器105。
如前面所述的，在目標信號沿著目標的傳輸線傳播時，利用探針101分出目標信號的一部分同時不明顯影響目標信號的特性是有用的。為了使探針101和探針組件401在探測期間對于目標的信號完整性的影響最小化，阻尼電阻器(即，電阻器105)被布置在目標和傳輸線404之間。此阻尼電阻器具有明顯大于目標傳輸線的特性阻抗Z0的電阻。因此，阻尼電阻器減輕了目標傳輸線中的信號反射和其他的不希望的影響。但是，阻尼電阻器的阻抗越大，由探針101分出的用于測量和分析的信號的振幅越小。因此，阻尼電阻器的阻抗必須明顯大于探針的傳輸線的特性阻抗，以使探針對于目標信號影響盡可能最小化，但是不能太大而出現(xiàn)不足的信號取樣。作為示例，阻尼電阻器可以具有大致為特性阻抗的四倍的阻抗，以獲得足夠的信號取樣和維持目標信號完整性之間的合理平衡。為了說明的目的，在一個具體實施例中，目標的傳輸線具有大致50Ω的特性阻抗，而電阻器105具有大致200Ω的電阻。
圖5示出了在目標傳輸線501到傳輸線502之間的探針101、201、301的等效電路500，所述傳輸線502被示例性地連接到測試設備(沒有示出)。等效電路包括與柱端的寄生電感504并聯(lián)的寄生電容503。寄生電感504與阻尼電阻器105串聯(lián)，所述阻尼電阻器105被連接到傳輸線502。寄生電容503和寄生電感504表示電阻器105和目標傳輸線501之間的柱端的寄生載荷。
由柱端產(chǎn)生的寄生載荷可能對目標信號產(chǎn)生不利影響。例如，沿著目標傳輸線傳播的目標信號在柱端處由于寄生載荷造成的反射可能影響目標信號的質量。而且，目標信號的帶寬與(寄生)電容503成反比。因此，寄生電容503通過常常被稱為電容轉降的現(xiàn)象可能限制帶寬。
由柱端產(chǎn)生的寄生載荷還影響探針的功能。在等效電路500中，寄生電容503與串聯(lián)組合的寄生電感504和阻尼電阻器105并聯(lián)。阻抗隨電容和信號頻率反向地變化。在較高的頻率下，寄生電容503的阻抗相對較小。因此，寄生電容503越大，傳輸?shù)降氐男盘柟β柿吭酱?。這減小了到傳輸線502的信號功率，使得測試設備的測量不是最佳的。而且，阻抗正比于電感和頻率。因此，寄生電感504對探針阻抗的貢獻隨著頻率的增大明顯增加，由此減小了到傳輸線502的信號。因此，在盡可能的程度內(nèi)減小目標和基板傳輸線之間的寄生電容503和寄生電感504是有用的。
在示例性實施例中，通過減小柱端長度(距離108)，柱端的寄生電容503和寄生電感504與已知探針相比被明顯減小。具體地，如在前面所詳細描述的，通過將電阻器105更靠近探針尖端104定位，探針101、201、301的柱端長度被減小了。在一個具體實施例中，從探針尖端104到電阻器105在探針101、201、301的第一凹部106中的端部的距離108為大致0.030”(0.762mm)到大致0.040”(1.016mm)的范圍。在另一個具體實施例中，探針301不包括第一凹部106或者第二凹部107。在此實施例中，從探針尖端104到電阻器105的距離也為大致0.030”(0.762mm)到大致0.040”(1.016mm)。
通過減小柱端長度108，在大致DC(0Hz)到大致10.0GHz的頻率范圍內(nèi)，寄生電感504基本變得不可測量，并且寄生電容503為大致1.0飛法(fF)到大致450.0fF。在一個具體實施例中，寄生電容503在大致1.0GHz到單質10.GHz的頻率范圍內(nèi)為大致20.0fF到大致280.0fF。
圖6是傳輸系數(shù)(S21)與沿目標傳輸線傳播的目標信號的頻率的關系的圖示表示，其中所述目標傳輸線上連接有探針。明顯地，當沒有連接探針時，S21參數(shù)理想地是在所有頻率都為0dB。曲線601表示根據(jù)前面所描述的示例性實施例的探針的S21參數(shù)。曲線601的S21到大致8.0GHz保持在大致-1.0dB。從大致8.0GHz到大致10.0GHz，曲線601的S21參數(shù)減小到大致-3.0dB，表示到探針的信號的輕微損耗。
曲線602表示在已知的探針連接到目標傳輸線上的情況的S21參數(shù)。此S21參數(shù)直到大致5.0GHz幾乎保持不變，而S21參數(shù)在大致9.3GHz減小到大致-8.0dB。此減小是因為在更高的頻率下，寄生電容503提供相對較低的到地的阻抗。如前面所描述的，這減小了目標傳輸線中的信號和到測試設備的探測信號的功率。在大致9.5GHz，寄生電感504開始起到主要作用，導致目標傳輸線中的更小的信號損耗，但是是不適合于測試設備的信號。
明顯地，曲線601的S21參數(shù)在相對較寬的頻率范圍內(nèi)為測試設備有利地提供了幾乎恒定的信號功率/振幅，而不會明顯地影響目標傳輸線中的信號。
圖7A-7E是對于沿著目標傳輸線傳播的測試信號的電壓與時間的關系的視圖。
圖7A示出了頻率為3.0GHz的信號的上升時間。曲線701是在沒有探針連接到目標傳輸線的情況下的信號并且提供用于比較的基礎。曲線702是在示例性實施例的探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線703是在已知探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線702和703示出了寄生電容對于信號上升/下降時間的影響。示例性實施例的探針提供了大致280fF的寄生電容，而已知探針提供大致450fF的寄生電容。
圖7B示出了頻率為4.0GHz的信號的上升時間。曲線704是在沒有探針連接到目標傳輸線的情況下的信號并且提供用于比較的基礎。曲線705是在示例性實施例的探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線706是在已知探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線705和706示出了寄生電容對于信號上升/下降時間的影響。示例性實施例的探針提供了大致280fF的寄生電容，而已知探針提供大致700fF的寄生電容。
圖7C示出了頻率為5.0GHz的信號的上升時間。曲線707是在沒有探針連接到目標傳輸線的情況下的信號并且提供用于比較的基礎。曲線708是在示例性實施例的探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線709是在已知探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線708和709示出了寄生電容對于信號上升/下降時間的影響。示例性實施例的探針提供了大致280fF的寄生電容，而已知探針提供大致900fF的寄生電容。
圖7D示出了頻率為6.0GHz的信號的上升時間。曲線710是在沒有探針連接到目標傳輸線的情況下的信號并且提供用于比較的基礎。曲線711是在示例性實施例的探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線712是在已知探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線711和712示出了寄生電容對于信號上升/下降時間的影響。示例性實施例的探針提供了大致280fF的寄生電容，而已知探針提供大致1000fF的寄生電容。
圖7E示出了頻率為10.0GHz的信號的上升時間。曲線713是在沒有探針連接到目標傳輸線的情況下的信號并且提供用于比較的基礎。曲線714是在示例性實施例的探針連接到目標傳輸線的情況下的信號。曲線714示出了寄生電容對于信號上升/下降時間的影響。示例性實施例的探針提供了大致280fF的寄生電容。
圖7A-7E示出了示例性探針對沿著目標傳輸線傳輸?shù)男盘柕挠绊懽钚?。具體地，寄生電容對信號的上升/下降時間有一定影響，但是明顯小于已知探針的影響。而且，示例性實施例的探針的柱端的寄生電容在相對較寬的波長范圍內(nèi)是基本恒定的。這提供了更加可靠的測試結果。相反，已知探針的寄生電容隨頻率明顯增大。
根據(jù)所述的示例性實施例，探針和探針組件測試設備適用于以改善的寄生載荷向測試設備提供信號。本領域普通技術人員理解，根據(jù)本教導的許多變化是可以的，并且仍落入所附權利要求的范圍內(nèi)。在了解了本文的說明書、附圖和權利要求之后，對于本領域普通技術人員，這些和其他的變化將變得清楚。因此，本發(fā)明只是限制在所附權利要求的精神和范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種探針，包括第一部分，其具有探針觸點和第一凹部；第二部分，其具有第二凹部；和電氣元件，其具有置于所述第一凹部中的第一端和置于所述第二凹部中的第二端。
2.如權利要求1所述的探針，其中，所述電氣元件是電阻器。
3.如權利要求1所述的探針，其中，所述電氣元件是并聯(lián)電阻器-電容器電路。
4.如權利要求1所述的探針，還包括包封，所述包封基本包圍所述電氣元件。
5.如權利要求1所述的探針，還包括護套，所述護套被圍繞所述電氣元件、所述第一部分的至少一部分和所述第二部分的至少一部分布置。
6.如權利要求2所述的探針，其中，所述探針在大致0.0GHz到大致10.0GHz的頻率范圍內(nèi)具有大致20.0飛法到大致280.0飛法的電容。
7.如權利要求1所述的探針，還包括所述電氣元件和所述第一部分之間以及所述電氣元件和所述第二部分之間的導電粘附材料。
8.一種探針組件，包括具有第一端和第二端的基板；連接到所述第一端的多個傳輸線；第一組多個探針；和連接到所述第二端的第二組多個探針，所述第二組多個探針中的每一個還包括第一部分，其具有第一凹部和探針觸點；第二部分，其具有第二凹部；和電氣元件，其具有置于所述第一凹部中的第一端和置于所述第二凹部中的第二端，被緊固在所述第一部分和所述第二部分之間。
9.如權利要求8所述的探針組件，其中，所述電氣元件是電阻器。
10.如權利要求8所述的探針組件，其中，所述電氣元件是并聯(lián)電阻器-電容器電路。
11.如權利要求8所述的探針組件，其中，所述第一組多個探針連接到地。
12.如權利要求8所述的探針組件，其中，所述第二組多個探針分別連接到所述基板的各個傳輸線。
13.權利要求8所述的探針組件，還包括還包括包封，所述包封基本包圍所述電氣元件。
14.如權利要求8所述的探針組件，還包括護套，所述護套被圍繞所述電氣元件、所述第一部分的至少一部分和所述第二部分的至少一部分布置。
15.如權利要求8所述的探針組件，其中，所述第二組多個探針中的每一個在大致0.0GHz到大致10.0GHz的頻率范圍內(nèi)具有大致20.0飛法到大致280.0飛法的電容。
16.一種探針，包括第一部分，其具有探針觸點；第二部分；電氣元件，其被置于所述第一部分和所述第二部分之間；和護套，其被置于所述電氣元件、所述第一部分的至少一部分和所述第二部分的至少一部分上。
17.如權利要求16所述的探針，其中，所述電氣元件是電阻器。
18.如權利要求16所述的探針，其中，所述電氣元件是并聯(lián)電阻器-電容器電路。
19.如權利要求16所述的探針，還包括所述電氣元件和所述第一部分之間以及所述電氣元件和所述第二部分之間的導電粘附材料。
20.如權利要求16所述的探針，還包括被置于所述護套下方的粘附材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括電氣元件的探針。所述探針具有減小的寄生載荷。還公開了一種具有多個探針的探針組件。
文檔編號G01R31/28GK1873426SQ200510134548
公開日2006年12月6日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權日2005年5月31日
發(fā)明者約瑟夫·戈朔格, 布洛克·J·拉莫若斯, 布倫頓·A·霍克姆比 申請人:安捷倫科技有限公司