(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ・アームに取り付け可能な測定プローブ・ヘッド用プローブ・ヘッド・ホルダであって、
上記測定プローブ・ヘッドを受ける第１面と、該第１面から延びて、上記第１面に垂直に形成された少なくとも第１溝を有する第２面とを含むプローブ・ヘッド・マウントと、
該プローブ・ヘッド・マウントの周囲に配置され、弾性及びフープ強度のある少なくとも第１保持部材とを具え、
該第１保持部材の第１部分が上記プローブ・ヘッド・マウントの上記第１溝内に配置され、上記第１保持部材の第２部分が上記測定プローブ・ヘッドの周囲に配置されて、上記プローブ・ヘッドを上記マウントに柔軟に固定することを特徴とするプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項２】
上記第１面は、略平坦であることを特徴とする請求項１のプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項３】
上記第１面は、上記プローブ・ヘッドを受ける溝を形成する角のある面であることを特徴とする請求項１のプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項４】
上記第２面は、略丸い面であることを特徴とする請求項１のプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項５】
上記保持部材は、エラストマ・リングであることを特徴とする請求項１のプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項６】
上記プローブ・ヘッド・マウントは、第１及び第２端部を有し、
上記第２面は、上記第１端部にて上記第１面上に延びて、上記第１面に垂直に延びる遷移部を形成し、
上記第１及び第２面は、第１寸法から上記第２端部での第２寸法に細くなっていることを特徴とする請求項１のプローブ・ヘッド・ホルダ。
【請求項７】
プローブ・アームに取り付け可能な測定プローブ・ヘッド用プローブ・ヘッド・ホルダであって、
上記測定プローブ・ヘッドを受ける細長い平坦な面と、該細長い平坦な面から延びて、上記細長い平坦な面に垂直に形成された少なくとも第１溝を有する略丸い面とを含む細長いプローブ・ヘッド・マウントと、
該プローブ・ヘッド・マウントの周囲に配置された少なくとも第１去勢リングとを具え、
該第１去勢リングの第１部分が上記プローブ・ヘッド・マウントの上記第１溝内に配置され、上記第１去勢リングの第２部分が上記測定プローブ・ヘッドの周囲に配置されて、上記プローブ・ヘッドを上記マウントに柔軟に固定することを特徴とするプローブ・ヘッド・ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、プローブ装置に関し、特に、プローブ装置のプローブ・アームに取り付け可能な測定プローブ用プローブ・ヘッド・ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハンドヘルド測定プローブは、被測定装置のテスト・ポイントや部品のリード線から電気信号を取り込んだり、オシロスコープ、ロジック・アナライザなどの測定機器に電気信号を供給するのに用いられている。これらプローブは、プローブ・ステーションと一緒に用いられて、集積回路ウェーハ及びパッケージ、表面実装コンポーネント及びテスト・ポイントからの信号を取り込んでいる。プローブ・ステーションは、プローブ・アームを有しており、このプローブ・アームの上にはプローブ・ヘッド・ホルダが回転可能に取り付けられている。プローブ・ヘッド・ホルダは、プローブ・ヘッド・マウント及び関連した取り付けハードウェアを具えており、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウント（取り付け部分）に固定する。測定プローブのプローブ・ヘッドをホルダに取り付け、アームを被測定装置の上に位置決めして、測定プローブの単一又は複数のプローブ・チップを被測定装置の電気コンタクトに位置決めする。被測定装置上でのプローブ・アームの位置決め及びプローブの配置は、ほとんどの場合、ユーザが拡大装置を用いて行っている。
【０００３】
プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・ホルダに取り付けるには、多くの異なる方法がある。米国オレゴン州ビーバートンのカスケード・マイクロテックが製造販売しているＥＺプローブ・アームのプローブ・ヘッド・ホルダは、溝付きブロック型プローブ・ヘッド・マウントと、ねじ込みクランプとを有している。プローブ・ヘッドは、溝内に位置決めされ、金属クランプは、プローブ・ヘッドを横切るように位置決めされて、マウントにねじ込まれる。このＥＺプローブ・アームでは、基部内にジョイ・ステックがあり、プローブを被試験装置上に位置決めする。米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクスが販売しているＰＰＭ２０３Ｂ型関節アーム用のプローブ・ヘッド・ホルダは、細長い穴（スロット）がプローブ・ヘッドを受ける（例えば、非特許文献１を参照）。このスロットの一方の側には、ネジの切られた開口があり、ネジを受ける。なお、このネジは、スロットの他の側に形成された第２開口を介して挿入される。スロット内にネジを締め付けることにより、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに固定する。穴の大きさ及び形状が異なるプローブ・ヘッド・ホルダを関節アームに取り付けて、異なる大きさ及び形状のプローブ・ヘッドを受けるようにしてもよい。
【０００４】
【非特許文献１】
米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクスが１９９４年に発行した「ＰＰＭＳ２００型ファイン・ピッチ・プロービング・システム」の取扱説明書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ユーザは、例えば、Ａｃｃｏ  ＵＳＡ社が製造しているバインダ・クリップを用いて、既存のプローブ・ホルダを適用させて、ホルダの取り付け装置を用いることなく、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに固定している場合もある。かかる適用により、プローブ・ヘッドを迅速且つ確実にプローブ・ヘッド・マウントに取り付けることができる。ユーザは、また、ファスナーによる結びを用いて、プローブを既存のプローブ・ヘッド・ホルダに固定している場合もある。ファスナーによる結びを用いる欠点は、ホルダからプローブを放すために、結びを切らなければならないことである。また、ゴム・バンドを用いて、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに固定することも可能であるが、ゴム・バンドのフープ強度（周方向の強度）が弱いため、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに適切に固定するために、非常に多くのゴム・バンドが必要になる。プローブ・ヘッド及びプローブ・ヘッド・マウントに大きなゴム・バンドを何回も巻回することは可能であるが、ゴム・バンドの各巻回でプローブ・チップが破損を受ける危険性や、プローブ・チップでユーザ自身を刺す危険性がある。さらに、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントから外すためには、多数のゴム・バンド、又は大きなゴム・バンドの多数の巻回を取り除く必要があり、プローブ又はユーザを損傷させる付随的な可能性がある。
【０００６】
既存のプローブ・ヘッド・ホルダや、上述のようにユーザが適応させることによる欠点は、プローブ・ヘッド・マウント内におけるプローブ・ヘッドの剛性である。これは、信号プローブ・チップ及び接地プローブ・チップの間や、異なるプローブの間が狭いところでプローブを用いる際に、特に問題となる。既存のプローブ・ステーションのプローブ・アームは、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に移動可能であるが、被測定装置上に複数のプローブ・チップを配置するために、垂直面での回転移動も必要となる。これは、プローブ・アームの端部でプローブ・ヘッド・ホルダを緩めて、プローブ・チップが被測定装置と平行になるように回転させることにより行う。プローブ・アームの非常にわずかな移動は、プローブ・ヘッドの再位置決めが必要なので、プローブ・ヘッド・ホルダの回転調整により、測定に余分な時間が必要となる。
【０００７】
プローブ・アーム・ホルダの位置を再調整することなく、プローブ・ヘッドの回転移動できるプローブ・アーム用のプローブ・ヘッド・ホルダが必要となる。さらに、プローブ・ヘッド・ホルダの構成が、異なる形式のプローブ・ヘッドとも容易に使用できるものである必要がある。
【０００８】
よって、本発明は、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・ホルダに容易に固定できると共に、異なる形式のプローブ・ヘッドにも適用でき、また、プローブ・ヘッドの回転移動が容易なプローブ・ヘッド・ホルダを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プローブ・ステーションのプローブ・アームと共に使用可能なプローブ・ヘッド・ホルダである。このプローブ・ヘッド・ホルダは、プローブ・ヘッド・マウントを有する。プローブ・ヘッド・マウントの第１面は、測定プローブ・ヘッドを受けるようになっており、その第２面は、第１面から延びる。この第２面は、そこに形成され第１面と垂直な少なくとも第１溝を有する。高い弾性で且つ高いフープ強度の少なくとも第１保持部材がプローブ・ヘッド・マウント及び測定プローブ・ヘッドの周囲に配置される。保持部材の第１部分がプローブ・ヘッド・マウントの第１溝内に配置され、保持部材の第２部分が測定プローブ・ヘッドに対向して配置されて、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに柔軟に固定できる。
【００１０】
好適実施例において、プローブ・ヘッド・マウントの第１面は、略平坦であり、第２面は、略丸い。プローブ・ヘッド・マウントは、近い端部（第１端部）及び遠い端部（第２端部）を有する。第２面が、第１端部で第１面上に延びて、第１面から上方で垂直に延びる遷移部を形成する。第１及び第２面は、第１寸法から、第２端部での小さな第２寸法に細くなっている。プローブ・ヘッド・マウントの第１端部に配置された取り付け部材により、プローブ・アームにプローブ・ヘッド・マウントを受けることができる。好適実施例において、取り付け部材は、シャフトを有し、このシャフトを介して開口が形成される。このシャフトは、プローブ・ヘッド・マウントの第１端部に形成されたボア内に収まる。このボアは、プローブ・ヘッド・マウントと平行になっている。スロットがプローブ・ヘッド・マウントのいずれかの側に形成され、ボアと交わる。スプリングがボア内に配置され、シャフトとかみ合って、マウントに軸方向のスプリング力を与える。ピンをシャフト開口内に配置し、スロットとかみ合わせて、取り付け部材をマウントに固定する。
【００１１】
弾性が高く、フープ強度が高い保持部材は、好ましくは、エラストマ・リングなどの弾性リングであり、更に好ましくは、牛や羊の畜産業で用いられている去勢リング（ｃａｓｔｒａｔｉｏｎ  ｒｉｎｇ：牛や羊の陰嚢の周囲に配置して、精巣への血液の供給を止めて去勢するためのリング）である。１個以上の溝を第１面に垂直に第２面内に形成して、１個以上の高弾性且つ高フープ強度の保持部材を受ける。さらに、プローブ・ヘッド・マウントの第１面は、溝を形成する角を有する面を具えることができる。この溝が、プローブ・ヘッドを受ける。第２面は、長円形（卵形）、矩形、正方形などの他の形であってもよい。
【００１２】
本発明の目的、利点、及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細説明から更に明らかになろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、測定プローブ・ヘッド１２が取り付けられた状態の本発明のプローブ・ヘッド・ホルダ１０の斜視図である。測定プローブ・ヘッド１２は、ホルダ１０のプローブ・ヘッド・マウント１４に柔軟に固定できる。プローブ・ヘッド・ホルダ１０は、プローブ・ヘッド・マウント１４の一端から延びる取り付け部材１６を用いて、プローブ装置のプローブ・アームに取り付けられるように設計されている。高弾性且つ高フープ強度の保持部材１８は、プローブ・ヘッド・マウント１４及びプローブ・ヘッド１２の上に位置決めされており、プローブをマウント１４に柔軟に固定する。
【００１４】
プローブ・ヘッド・ホルダ１０は、種々のプローブ・ヘッドと共に用いることができる。例として、図１に示すプローブ・ヘッドは、被測定装置からの信号を取り込む信号プローブ・ポイント２０と、この信号プローブ・ポイント近傍に接近して配置された接地プローブ・ポイント２２とを有する。これらプローブ・ポイント２０、２２は、プローブ・ヘッド１２の一端に配置されたプローブ・チップ・ホルダ２４から延びる。プローブ・ヘッド１２は、略矩形の形状であり、先が細くなった伝送ケーブル用ひずみリリーフ（逃げ）２６がホルダ１０の他端位置でプローブ・ヘッドから延びている。プローブ・ヘッド１２は、平行で高くなったリブ２８と共に構成されており、これらリブ２８は、プローブ・ヘッド１２の長軸に沿って整列されている。プローブ・ヘッド１２は、例えば、プローブ・チップ・ホルダから延びる２個の近接した信号プローブ・チップを具えた異なる形式のプローブでもよい。プローブ・ヘッド・ホルダ１０は、丸い長円形のプローブ・ヘッドなどの非矩形形状のプローブ・ヘッドと共に用いることもできる。
【００１５】
図２は、本発明のプローブ・ヘッド・ホルダ１０の第１実施例の斜視図である。プローブ・ヘッド・マウント１４は、略平坦の第１面４０を有し、この面は、対応する平坦な面を有するプローブ・ヘッドを受ける。図２に示すプローブ・ヘッド・マウント１４の平坦面４０は、そこに形成されたリセス（逃げ、溝）を有し、図１に示すプローブ・ヘッド１２に形成されたリブ２８を受ける。この平面のリセスは、プローブ・ヘッド・マウント１４の本質的な要素ではなく、マウント１４から除いてもよいし、窪んだリセスなどに変形して、特定形式のプローブ・ヘッドの設計に合うようにしてもよい。平面４０から延びる略丸い第２面４２は、その表面に形成された少なくとも第１溝４４を有する。この溝４４は、好ましくは、高弾性且つ高フープ強度の保持部材１８を受ける形状で大きさの凹部である。本発明の好適実施例において、第２溝（第１溝と同じ参照符号４４で示す）が第２面４２に形成されて、第２保持部材１８を受け入れる。テーパ（先細の形状）４６をプローブ・ヘッド・マウントの一端で第１面４０及び第２面４２に形成する。マウント１４の他端にて、丸い第２面４２は、平坦な第１面４０に延び、また、平坦な面４０から上に延びる遷移部４８と、マウント１４の丸まった端部５０とを形成する。ボア（中ぐり）５２は、丸まった端部５０からマウント１４に形成され、取り付け部材１６を受ける。対向するスロット５４がプローブ・ヘッド・マウント１４のそれぞれの側に形成されるが、ボア５２と交わる。取り付け部材１６は、スプリング５６及びシャフト５８を有し、ボア５２に挿入される。シャフト５８は、そこを介して形成された開口６０を有し、ピン６２を受ける。このピン６２は、スロット５４に挿入され、取り付け部材１６をプローブ・ヘッド・マウント１４に固定する。
【００１６】
図２の実施例において、プローブ・ヘッド・マウント１４から延びるシャフト５８の他端は、略球形の部材６４で終わる。プローブ・アーム６８の端部に配置された相補的なホルダ６６が球形部材６４を受ける。ロック（固定）機構をプローブ・アームに設けて、プローブ・アーム６８にプローブ・ヘッド・ホルダ１０をロックする。
【００１７】
図３は、本発明のプローブ・ヘッド・ホルダ１０の別の実施例を示す。図１及び図２と同じ素子は、同じ参照符号で示す。プローブ・ヘッド・マウント１４の第１面４０は、角のある面８０及び８２を有し、第１面４０に溝８４を形成する。プローブ・ヘッド１２は、溝８４内に位置決めされ、矩形プローブ・ヘッドの２つの平面が、角のある面８０及び８２に対向して配置される。略丸い第２面４２は、第１面４０から延びて、この面内に形成された溝４４を有する。この溝４４は、高弾性且つ高フープ強度の保持部材１８を受ける。プローブ・ヘッド・マウント１４は、テーパ４６を有し、溝８４を有する第１面４０がテーパ４６の端部から延びる。第１面４０にわたって延びる丸い第２面４２により、上方向に延びる遷移部４８が形成される。ボア５２（図示せず）は、丸い端部５０からマウント１４に形成され、取り付け部材１６を受ける。対向するスロット５４をプローブ・ヘッド・マウント１４の各側に形成するが、ボア５２と交わる。取り付け部材１６は、上述のスプリング５６及びシャフト５８を有し、これらは、ボア５２に挿入される。ピン６２を、スロット５４を介してシャフト開口６０に挿入することにより、取り付け部材１６をプローブ・ヘッド・マウント１４に固定する。
【００１８】
図３の実施例において、プローブ・ヘッド・マウント１４から延びるシャフト５８の他端は、細長い管状部材８６で終わる。プローブ・アーム６８の端部に配置されたクランプ部材８８に管状部材８６が収まる。クランプ部材８８は、第１クランプ要素９０及び第２クランプ要素９２を有し、これらクランプ要素９０及び９２が整列されたネジ開口を有する。ネジ９４を開口にねじ込み、これらネジをクランプ要素に一体に締め付けて、取り付け部材１６の管状部材８６をプローブ・アーム６８に固定する。
【００１９】
図４は、本発明のプローブ・ヘッド・ホルダの分解斜視図である。図４において、図１〜図３と同じ素子は、同じ参照符号で示す。プローブ・ヘッド・マウント１４は、好ましくは、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）プラスチック、アルミニウムなどの固い金属で形成される。プローブ・ヘッド・マウントの全体の長さは、約２．００インチ（５０．８ｍｍ）であり、丸まった端部５０の直径は、０．４００インチ（１０．１６ｍｍ）である。第１面の長さは、約１．６００インチ（４０．６４ｍｍ）であり、幅は、０．４００インチ（１０．１６ｍｍ）である。上方向に延びる遷移部の高さは、０．１５０インチ（３．８１ｍｍ）である。マウント１４に形成されたスロット５４の全体の長さは、０．２５０インチ（６．３５ｍｍ）であり、高さは、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）である。マウント１４の先細になった端部の長さは、約０．２００インチ（５．０８ｍｍ）であり、直径は、大きい端部で約０．３５０インチ（８．８９ｍｍ）であり、小さな端部で０．２００インチ（５．０８ｍｍ）である。第２面４２に形成された溝４４の幅は、約０．１７０インチ（４．３１８ｍｍ）であり、高さは、約０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）である。１個以上の保持部材１８を用いる実施例において、溝の中心から中心の間隔は、０．４００インチ（１０．１６ｍｍ）である。
【００２０】
高弾性且つ高フープ強度の保持部材１８は、ラテックス・ゴムなどのエラストマ材料で形成する。保持部材１８は、好ましくは、生殖不能な牛又は羊に用いる去勢リングである。かかるリングは、米国コロラド州オーロラのライブストック・スプライ社が販売しているリングである。去勢リングは、高弾性なので、牛や羊の酪農分野で周知の拡大ツールを用いることにより、プローブ・ヘッド・マウント及びプローブ・ヘッドの上にこれら去勢リングを容易に配置できる。架橋結合したラテックス・ゴムの分子鎖が、去勢リングに高いフープ強度を与えるので、弾性を失うことなく、元の形状に戻ることができる。この特性は、引き延ばすと弾性を失う通常のゴム・バンドなどと異なる。保持部材（去勢リング）１８により、プローブ・ヘッド１２を第１面４０の平面で回転でき、プローブ・チップ２０、２２を被試験装置の上に配置できる。去勢リング１８の高いフープ強度は、充分な圧力をプローブ・ヘッドに与え、このプローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・マウントに強固に保持する。
【００２１】
プローブ・ヘッド・マウント１４のボア５２の長さは、約１．４００インチ（３５．５６ｍｍ）であり、直径は、０．１５０インチ（３．８１ｍｍ）である。スプリング５６の長さは、約１．００インチ（２５．４ｍｍ）である。シャフト５８の長さは、約１．００インチ（２５．４ｍｍ）であり、プローブ・ヘッド・マウント１４の端部から約０．４０インチ（１０．１６ｍｍ）延びている。シャフト５８の直径は、約０．１４０インチ（３．５５６ｍｍ）であり、シャフト開口６０の直径は、０．１０インチ（２．５４ｍｍ）である。プローブ・ヘッド・ホルダ１０用のこれら寸法は、一例であり、本発明の要旨を逸脱することなければ、他の寸法であってもよい。
【００２２】
上述した測定プローブ・ヘッド用プローブ・ヘッド・ホルダは、プローブ・ヘッド・マウントと、このマウントから延び、プローブ装置のプローブ・アームに取り付けるための取り付け部材とを具えている。高弾性且つ高フープ強度の保持部材をプローブ・ヘッド・マウント及び測定プローブ・ヘッドの上に位置決めし、プローブ・ヘッドをマウントに柔軟に固定する。保持部材は、好適には、牛や羊の畜産業で用いる去勢リングである。
【００２３】
本発明の要旨を逸脱することなく、本発明の上述の実施例の細部において種々の変形変更が可能なことが当業者には明らかであろう。
【００２４】
【発明の効果】
上述の如く本発明のプローブ・ヘッド・ホルダによれば、高弾性且つ高フープ強度の保持部材（弾性リング）を用いているので、プローブ・ヘッドをプローブ・ヘッド・ホルダに容易に固定できると共に、異なる形式のプローブ・ヘッドにも適用できる。また、かかる保持部材により、プローブ・ヘッドの回転移動が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定プローブを取り付けた本発明によるプローブ・ヘッド・ホルダの斜視図である。
【図２】本発明によるプローブ・ヘッド・ホルダの斜視図である。
【図３】本発明による別のプローブ・ヘッド・ホルダの斜視図である。
【図４】本発明によるプローブ・ヘッド・ホルダの分解斜視図である。
【符号の説明】
１０  プローブ・ヘッド・ホルダ
１２  プローブ・ヘッド
１４  プローブ・ヘッド・マウント
１６  取り付け部材
１８  保持部材
２０  信号プローブ・ポイント
２２  接地プローブ・ポイント
２４  プローブ・チップ・ホルダ
２６  ひずみリリーフ（逃げ）
２８  リブ
４０  第１面
４２  第２面
４４  溝
４６  テーパ
４８  遷移部
５０  丸まった端部
５２  ボア（中ぐり）
５４  スロット
５６  スプリング
５８  シャフト
６０  シャフト開口
６２  ピン
６４  球形部材
６６  ホルダ
６８  プローブ・アーム
８０、８２  角のある面
８４  溝
８６  管状部材
８８  クランプ部材
９０、９２  クランプ要素
９４  ネジ
【図１】
0003610351.tif 000002
【図２】
0003610351.tif 000003
【図３】
0003610351.tif 000004
【図４】
0003610351.tif 000005