(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダであって、該ホルダが少なくとも第１導電プローブ・チップ及び第１弾性圧縮部材を受け、上記プローブ・チップ及び上記弾性圧縮部材が上記ホルダ内に位置決めされて、上記弾性圧縮部材が上記ホルダ内の上記プローブ・チップをバイアスし、上記プローブ・チップの一部が上記ホルダから外側に延び、上記プローブ・ヘッドは、前部を有する管状ハウジング内に配置された基板を有し、上記基板の一部が上記ハウジングの前部を越えて延び、
前部及び後部を有し、該後部内に形成された第１空洞が上記ハウジングの前部の一部を受ける大きさであり、上記第１空洞から延びる第２空洞が上記ハウジングの前部を越えて延びる上記基板の一部を受け、少なくとも第１ボアが上記第２空洞から上記前部に形成されたキャップと、
該キャップの後部から延び、上記管状ハウジングの外側に位置決め可能である取り付けアームと
を具えた測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項２】
上記取り付けアームの各々がラッチ部材を有することを特徴とする請求項１の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項３】
上記第２空洞から上記キャップの前部に形成され、上記第１ボアに隣接して配置された第２ボアを更に有することを特徴とする請求項１の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項４】
上記第２空洞から延び、上記第１弾性圧縮部材を受ける大きさの少なくとも第１プローブ・チップ空洞を更に有し、上記第１ボアが上記プローブ・チップ空洞から上記キャップの前部に形成されていることを特徴とする請求項１の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項５】
前部を有する管状ハウジング内に配置された基板を有し、上記基板の一部が上記ハウジングの前部を越えて延びた測定プローブ・ヘッド用の交換可能プローブ・チップ・ホルダであって、
前部及び後部を有し、該後部内に形成された第１空洞が上記ハウジングの前部の一部を受け、上記第１空洞から延びた第２空洞が上記ハウジングの前部を越えて延びる上記基板の一部を受け、少なくとも第１プローブ・チップ空洞が上記第２空洞から延びて、ボアが上記第１プローブ・チップ空洞から上記前部に形成されたキャップと、
上記第１プローブ・チップ空洞内に配置された少なくとも第１弾性圧縮部材と、
軸部及びヘッドを有し、上記軸部が上記キャップ内に位置決めされ、上記ヘッドが上記第１弾性圧縮部材と接触し、上記軸部が上記ボアを介して延び、上記軸部の端部が上記キャップの前部から延びる少なくとも第１導電プローブ・チップと、
上記キャップの後部から延び、上記ハウジングの外部に位置決め可能な取り付けアームと
を具えた測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項６】
上記取り付けアームの各々がラッチ部材を有することを特徴とする請求項５の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項７】
上記弾性圧縮部材が非導電性エラストマであることを特徴とする請求項５の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項８】
上記第２空洞から延びて上記第１プローブ・チップ空洞に隣接して配置された第２プローブ・チップ空洞と、
上記第２プローブ・チップ空洞内に配置された第２弾性圧縮部材と、
軸部及びヘッドを有し、上記軸部が上記キャップ内に配置されて、上記ヘッドが上記第２弾性圧縮部材と接触し、上記軸部が上記第２ボアを介して延び、上記軸部の端部が上記キャップの前部から伸びる第２導電プローブ・チップと
を更に具える請求項５の測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ。
【請求項９】
前部及び後部を有する細長い管状ハウジングと、
前部面を有し、少なくとも導電接点が上記前部面に配置され、上記基板の一部が上記ハウジングの前部を超えて延び、上記ハウジング内に配置された基板と、前部及び後部を有するキャップを含み、上記キャップの後部に形成された第１空洞が上記ハウジングの前部の一部を受け、上記第１空洞から延びる第２空洞が上記ハウジングの前部を越えて延びる上記基板の一部を受け、少なくとも第１プローブ・チップ空洞が上記第２空洞から延びて、ボアが上記第１プローブ・チップ空洞から上記キャップの前部に形成されたプローブ・チップ・ホルダと、
上記第１プローブ・チップ空洞内に配置された少なくとも第１弾性圧縮部材と、
軸部及びヘッドを有し、上記軸部が上記キャップ内に位置決めされ、上記ヘッドが上記第１弾性圧縮部材と接触し、上記軸部が上記ボアを介して延び、上記軸部の端部が上記キャップの前部から延び、上記ヘッドが上記基板上の上記第１導電接点と接触する少なくとも第１導電プローブ・チップと、
上記キャップの後部から延び、上記ハウジングの外に配置可能な取り付けアームと
を具えた高周波プローブ・ヘッド。
【請求項１０】
少なくとも突出部材と、上記突出部材を受ける開口部材とを更に具えた請求項９の高周波プローブ・ヘッド。
【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、測定プローブに関し、特に、オシロスコープ、ロジック・アナライザなどの測定試験機器と共に用いる広帯域高周波測定プローブ用の交換可能プローブ・チップ・ホルダ及び高周波プローブ・ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、アメリカ合衆国特許第５０６１８９２号（特開平４−２３０８６５号に対応）などに記載の従来の測定プローブは、メガ・ヘルツのレンジにて、被試験装置からの電気信号を取り込んでいる。プローブは、プローブ・ヘッドを具えており、導電性中空管の内部には基板が配置されている。この基板は、受動回路及び／又は能動回路であり、試験装置に負荷がかかるのを防ぐ。中空管の端部には、絶縁プラグが配置されており、同軸に配置されたプローブ・チップがプラグの外側に両方向で延びる。中空本体内に延びたプローブ・チップの一部分は、基板に電気的に接続されたスプリング偏倚の導電接点により、基板に電気的に接続されている。損傷したり破壊されたプローブ・チップは、プラグ及び関連したプローブ・チップを交換することにより、修理することができる。この形式のプローブ設計の欠点は、プローブ・チップ及びスプリング偏倚された導電端子の静電容量によりプローブの帯域が制限されることである。高周波の測定においては、プローブ・チップの静電容量を最小にする必要がある。
【０００３】
３ＧＨｚから４ＧＨｚの範囲で信号をプロービングするための高周波測定プローブには、高い入力抵抗値と、低い入力静電容量とが要求されている。一般に、これらの形式のプローブは、低回路負荷のために能動ＦＥＴ入力回路を具えており、その周波数帯域幅は、４ＧＨｚ以上となる。かかるプローブの例としては、例えば、本願出願人に譲渡されたＰ６２１７型能動ＦＥＴプローブがある。
【０００４】
図５は、Ｐ６２１７型プローブ１０の断面図であり、このプローブの要素の内部構造を示す。プローブ１０は、導電性円形管状ハウジング１２を有しており、このハウジング１２内に基板１４が配置されている。この基板１４は、その頂部面が管状ハウジング１２の中心となるように、管状ハウジング１２内で中心からわずかにずれている。基板１４の端部は、先細になっており、プローブ・チップ・ホルダ１６用の隙間ができ、管状ハウジング１２から約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）だけわずかに外に延びる。ＦＥＴトランジスタ、抵抗器、コンデンサなどの受動及び能動電気部品１８が基板１４上に設けられている。金箔接点２０は、基板１４の前部（フロント・エンド）の先に延びて、基板１４及びプローブ・チップ２２の間の電気的接続を行う。プローブ・チップ・ホルダ１６は、プラスチックなどの絶縁材料で作られており、ハウジング１２の端部内に固定される。ホルダ１６は、空洞２４を有し、その先細の端部２６は、ハウジング１２の端部を越えて延びる基板１４の一部分を受ける。先細の端部２６は、ホルダ１６内の中心に形成され、そこからホルダ１６の前部に延びるボア２８を有する。プローブ・チップ２２は、ヘッド３０及び軸部３２を有し、この軸部３２がホルダ１６内に配置される。ヘッド３０は、先細の端部２６内に位置決めされ、軸部３２は、ボア２８を介して延びる。軸部３２のチップは、ホルダ１６の前部にて露出する。弾性エラストマ部材３４は、プローブ・チップ・ヘッド３０及びホルダ１６の間で先細の端部２６内に配置され、基板１４の端部でのヘッド３０及び金箔接点２０の間に圧縮力を与える。絶縁ブーツ（覆い）３６を管状ハウジング１２のかなりの部分を覆うように位置決めして、ハウジング１２をユーザから電気的に絶縁する。
【０００５】
図５に示すプローブの主な欠点は、プローブ・チップ２２を交換できないことである。図６は、管状ハウジング１２に固定されたホルダ１６の構成を示す。ホルダ１６は、外側フランジ３８を有し、ホルダ１６をハウジングに挿入したときに、このフランジ３８は、管状ハウジング１２に対して接する。環状支持部材４０は、フランジ３８から延びており、管状ハウジング１２を受ける。ハウジング１２内の基板１４の位置に応じて、支持部材４０の下側部分を除去して、ホルダ１６に隙間を設ける。ホルダ１６を２方向でハウジング１２に挿入できるようにするために、支持部材４０の上側部分も除去する。これにより、支持部材４０が弱くなる。支持部材４０の強さを増すために、丸まった内面を厚くして、平行面４４を有するほぼ半月形状の支持部材４２を形成する。その結果の支持部材４０の形状には、管状ハウジング１２内にてホルダ１６の正確なアライメントが必要となる。平行面４４は、基板１４の頂部面と直角に配置する必要がある。平行面４４を垂直でない位置に位置決めすると、支持部材４０が基板１４に当たり、取り返しのつかない損傷が生じる。管状ハウジング１２内にホルダ１６を正確に位置調整するには、顕微鏡や、ユーザには利用できない特殊な固定装置が必要となる。かかるプローブの破損したプローブ・チップを交換できないと、プローブの維持コストが高価になる。なお、かかるプローブは、例えば、３千ドルもするものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
よって、測定プローブの交換可能なプローブ・チップ・ホルダや、関連したプローブ・ヘッドが必要とされている。かかるプローブ・チップ・ホルダは、特殊工具、固定装置や、顕微鏡を必要としないで、簡単に交換できなければならない。また、ホルダ及び関連したプローブ・ヘッドの構造は、プローブ・チップの静電容量を最小にして、広帯域高周波の測定プローブを提供するものでなければならない。
【０００７】
したがって、本発明は、特殊工具を必要とせずに交換可能で、プローブ・チップの静電容量を最小とし、広帯域高周波測定を可能とする測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ及び高周波プローブ・ヘッドを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定プローブ・ヘッド（１００）用交換可能プローブ・チップ・ホルダ（５０、８０）であって、上記ホルダが少なくとも第１導電プローブ・チップ（１２６）及び第１弾性圧縮部材（１２２）を受け、これらプローブ・チップ及び弾性圧縮部材がホルダ内に位置決めされて、弾性圧縮部材がホルダ内のプローブ・チップをバイアスし、プローブ・チップの一部がホルダから外側に延び、プローブ・ヘッド（１００）は、前部を有する管状ハウジング（１０２）内に配置された基板（１０６）を有し、この基板の一部がハウジング（１０２）の前部を越えて延び；前部（５８）及び後部（５６）を有し、この後部内に形成された第１空洞（６０）がハウジング（１０２）の前部の一部を受ける大きさであり、第１空洞（６０）から延びる第２空洞（６２）がハウジングの前部を越えて延びる基板（１０６）の一部を受け、少なくとも第１ボア（６４、８６）が第２空洞（６２）から前部に形成されたキャップ（５２）と；このキャップの後部から延び、管状ハウジングの外側に位置決め可能である取り付けアーム（５４）とを具えている。
また、本発明は、前部を有する管状ハウジング（１０２）内に配置された基板（１０６）を有し、この基板の一部がハウジングの前部を越えて延びた測定プローブ・ヘッド（１００）用の交換可能プローブ・チップ・ホルダ（５０、８０）であって；前部（５８）及び後部（５６）を有し、この後部内に形成された第１空洞（６０）がハウジング（１０２）の前部の一部を受け、第１空洞（６０）から延びた第２空洞（６２）がハウジングの前部を越えて延びる基板（１０６）の一部を受け、少なくとも第１プローブ・チップ空洞（６３、８２）が第２空洞から延びて、ボア（６４、８６）がプローブ・チップ空洞から前部に形成されたキャップ（５２）と；第１プローブ・チップ空洞内に配置された少なくとも第１弾性圧縮部材（１２２）と；軸部（１３２）及びヘッド（１３６）を有し、軸部がキャップ内に位置決めされ、ヘッドが第１弾性圧縮部材と接触し、軸部がボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部から延びる少なくとも第１導電プローブ・チップ（１２６）と；キャップの後部から延び、ハウジングの外部に位置決め可能な取り付けアーム（５４）とを具えている。
さらに、本発明は、前部及び後部を有する細長い管状ハウジング（１０２）と；前部面（１５２）を有し、少なくとも導電接点（１５０）が前部面に配置され、基板の一部がハウジングの前部を超えて延び、ハウジング内に配置された基板（１０６）と；前部（５８）及び後部（５６）を有するキャップ（５２）を含み、このキャップの後部に形成された第１空洞（６０）がハウジングの前部の一部を受け、第１空洞から延びる第２空洞（６２）がハウジングの前部を越えて延びる基板の一部を受け、少なくとも第１プローブ・チップ空洞（６３、８２）が第２空洞から延びて、ボア（６４、８６）がプローブ・チップ空洞からキャップの前部に形成されたプローブ・チップ・ホルダ（５０、８０）と；第１プローブ・チップ空洞内に配置された少なくとも第１弾性圧縮部材（１２２）と；軸部（１３２）及びヘッド（１３６）を有し、軸部がキャップ内に位置決めされ、ヘッドが第１弾性圧縮部材と接触し、軸部がボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部から延び、プローブ・チップ・ヘッドが基板上の導電接点と接触する少なくとも第１導電プローブ・チップ（１２６）と；キャップの後部から延び、ハウジングの外に配置可能な取り付けアーム（５４）とを具えている。
【０００９】
本発明は、測定プローブ・ヘッド用の交換可能なプローブ・チップ・ホルダである。プローブ・チップ・ホルダは、キャップと、このキャップの後部（バックエンド）から延びる取り付けアームとを含んでいる。この取り付けアームは、プローブ・ヘッドの管状ハウジングの外側に位置決め可能である。キャップの後部は、そこに形成された第１空洞を有し、その大きさは、管状ハウジングの前部の一部を受けられるようになっている。第２空洞は、第１空洞から延びて、その大きさは、ハウジングの前部を越えて延びる基板の一部を受けることができる。少なくとも第１ボアが、キャップ内で第２空洞からキャップの前部に向かって形成される。各取り付けアームは、突出部又は開口で形成されたラッチ部材を含む。突出部を取り付けアームの内側面上に形成する。この突出部は、環状の形状であり、各突出部は、取り付けアームの表面からこの突出部の頂部面に延び、ある角度をなす表面（傾斜面）を有する。プローブ・チップ・ホルダは、第２ボアが第２空洞からキャップの前部に向かうように形成され、第１ボアの近傍に配置されるように構成してもよい。少なくとも第１プローブ・チップ空洞は、キャップ内で第２空洞から延び、第１弾性圧縮部材を受ける大きさの構成になるように形成してもよい。第１ボアは、プローブ・チップ空洞からキャップの前部に形成される。第２プローブ・チップ空洞をキャップ内に形成してもよく、このキャップは、第１プローブ・チップ空洞の近傍に配置され、第２空洞から延びる。第２ボアは、第２プローブ・チップ空洞からキャップの前部に向かって形成される。このプローブ・チップ空洞の大きさは、第２弾性圧縮部材を受ける。本発明の好適実施例において、第１及び第２ボアの中心から中心の間隔は、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）のレンジである。第１空洞の深さは、０．１６５インチ（４．１９１ｍｍ）のレンジであり、第２空洞の深さは、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）のレンジである。弾性圧縮部材は、好ましくは、非導電性エラストマである。第１導電性プローブ・チップは、軸部及びヘッドを有し、この軸部がキャップ内に位置決めされるので、ヘッドが第１弾性圧縮部材と接触し、軸部が第１ボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部から伸びる。第１プローブ・チップと同じに構成された第２導電プローブ・チップは、キャップ内に位置決めされるので、ヘッドが第２弾性圧縮部材と接触し、軸部が第２ボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部から伸びる。
【００１０】
取り替え可能なプローブ・チップ・ヘッドを内蔵した高周波測定プローブ・ヘッドは、前部及び後部を有する細長い管状ハウジングを有する。基板は、ハウジング内に配置され、この基板の一部がハウジングの前部を越えて延びる。ハウジングの前部を越えて延びる基板の一部は、表面を有し、その上に少なくとも第１導電接点が配置される。プローブ・チップ・ホルダは、前部及び後部を有するキャップを具えている。キャップの後部に形成された第１空洞の大きさは、ハウジングの前部の一部を受けることができるものである。第２空洞は、第１空洞から延び、その大きさは、ハウジングの前部を越えて延びる基板の一部を受けることができるものである。少なくとも第１プローブ・チップ空洞は、第２空洞から延びており、ボアがこのプローブ・チップ空洞からキャップの前部にある。少なくとも第１弾性圧縮部材が第１プローブ・チップ空洞内に配置されている。少なくとも第１導電プローブ・チップは、軸部及びヘッドを有し、キャップ内に配置されており、ヘッドが第１弾性圧縮部材に接触し、軸部がボアを介して延びる。軸部の端部は、キャップの前部から延び、プローブ・チップ・ヘッドは、基板上の第１導電接点と電気的な接触を行う。このホルダは、キャップの後部から延びる取り付けアームを含んでおり、このキャップは、ハウジングの外側に位置決め可能である。
【００１１】
プローブ・ヘッドは、更に、ラッチ装置を含んでいる。このラッチ装置は、少なくとも第１突出部材と、この突出部材を受ける開口部材とを有する。突出部材及び開口部材の一方は、取り付けアームの各々内に形成され、突出部材及び開口部材の他方は、細長い管状ハウジング内の対向側部に形成される。突出部材は、好ましくは環状形であり、基部及び頂部面と、基部から頂部面に延びる傾斜面とを有する。管状ハウジングは、好ましくは、矩形であり、この矩形管状ハウジングの対向側部に形成された凹部チャネルを有する。ラッチ装置は、取り付けアームの各々に形成された突出部材及び開口部材の一方と、細長い管状ハウジングの凹部の各々に形成された突出部材及び開口部材の他方とを具えている。
【００１２】
プローブ・ヘッドは、更に、第２プローブ・チップ空洞を含んでいる。この第２プローブ・チップ空洞は、第２空洞から延び、第１プローブ・チップ空洞に隣接して配置されており、ボアが第２プローブ・チップ空洞からキャップの前部に形成されている。第２弾性圧縮部材は、第２プローブ・チップ空洞内に配置され、軸部及びヘッドを有する第２導電プローブ・チップは、キャップ内に位置決めされる。よって、ヘッドが第２弾性圧縮部材と接触し、軸部が第２ボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部から延びる。夫々の弾性圧縮部材は、好ましくは、非導電性エラストマから形成されている。第１及び第２導電プローブ・チップは、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）のレンジの距離で分離されている。第１空洞の深さは、０．１６５インチ（４．１９１ｍｍ）のレンジであり、第２空洞の深さは、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）のレンジである。基板の前部面は、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）のレンジで、ハウジングの前部を越えて延びている。
【００１３】
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説明から明らかになろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による測定プローブ用の交換可能なプローブ・チップ・ホルダ５０の第１実施例を示す図である。プローブ・チップ・ホルダ５０は、キャップ５２と、このキャップ５２の後部から延びる取り付けアーム５４とを具えている。ホルダ５０は、測定プローブのプローブ・ヘッド（図示せず）に取り付けられる。この測定プローブは、管状ハウジング内に配置された基板を含んでいる。基板の一部は、管状ハウジングの前部を越えて延びる。キャップ５２は、背後部分（後部）５６を有し、この背後部分５６は、矩形であり、前部分（前部）５８に向かって４面が先細になっている。キャップ５２の後部は、そこに形成された第１空洞６０を有し、この第１空洞６０の大きさは、管状ハウジングの前部の一部を受けられるようになっている。第２空洞６２は、第１空洞６０から延び、その大きさは、基板の一部を受けられるようになっている。この基板は、管状ハウジングの前部を越えて延びる。ボア６４は、第２空洞６２からプローブ・チップ空洞６３を介してキャップ５２の前部に形成される。
【００１５】
好適実施例において、取り付けアーム５４は、キャップ５２の対向側部から延びており、これらアームの内側対向面６８上にラッチ部材６６が形成される。ラッチ部材６６は、好ましくは、突出部である。これら突出部は、環状であり、取り付けアームに配置された基部７０と、頂部面７２とを有する。ある角度の表面（傾斜面）７４をラッチ部材６６に設ける。このラッチ部材６６は、基部７０から突出部の頂部面７２に延びる。代わりに、ラッチ部材６６は、対向する取り付けアーム５４に形成された開口であってもよい。これらラッチ部材６６は、プローブ・チップ・ホルダ５０をプローブ・ヘッドの管状ハウジングに確実に取り付ける。プローブ・チップ・ホルダ５０は、ラッチ部材６６なしに構成してもよい。かかる実施例において、移動可能なブーツによって、プローブ・チップ・ホルダ５０を管状ハウジングに固定する。この移動可能なブーツは、管状本体及び取り付けアームを覆うように位置決めされる。
【００１６】
図２は、本発明による測定プローブ用の交換可能なプローブ・チップ・ホルダ８０の好適な第２実施例の背面からの斜視図である。この図２において、図１と同じ素子は、同じ参照符号で示す。プローブ・チップ・ホルダ８０は、キャップ５２と、このキャップ５２の後から延びる取り付けアーム５４とを有する。キャップ５２の後部は、そこに形成された第１空洞６０を有する。この第１空洞６０の大きさは、管状ハウジングの前部の一部を受けることができる。第２空洞６２は、第１空洞６０から延び、その大きさは、基板の一部を受けることができる。なお、この基板は、管状ハウジングの前部を越えて延びる。第２空洞６２から延びるのは、プローブ・チップ空洞８２及び８４である。この好適実施例において、２個のプローブ・チップ空洞があり、被試験装置を差動プロービングできる。代わりに、単一のプローブ・チップ空洞でもよく、この場合、このプローブ・チップ空洞は、図１の実施例のプローブ・チップ・ホルダに組み込まれる。プローブ・チップ空洞８２、８４は、円錐形であり、第２空洞６２との境が大きな第１直径であり、ボアとの境が小さな第２直径である。ボア８６及び８８は、プローブ・チップ空洞８２、８４からキャップ５２の前部に形成される。図１を参照して説明した如く、ラッチ部材６６は、取り付けアーム５４の上又は中に形成される。代わりに、プローブ・チップ・ホルダ８０は、上述の如く、ラッチ部材６６なしに構成してもよい。キャップ５２は、頂部面内に形成した凹部９０を具えるように構成して、この頂部面にラベル及び／又はカバー物質を付けてもよい。なお、このカバー物質は、管状ハウジング内の基板にアクセスするためのプローブ・チップ・ホルダ５０、８０内の開口を覆う。
【００１７】
図１及び図２のプローブ・チップ・ホルダ５０及び８０は、ポリカーボネート、プラスチックなどの絶縁材料で形成されている。好適実施例において、キャップ５２の全体的な幅が０．３００インチ（７．６２ｍｍ）であり、高さが０．１９０インチ（４．８２６ｍｍ）であり、長さが０．３５０インチ（８．８９ｍｍ）である。取り付けアーム５４の長さは、０．２７６インチ（７．０１０４ｍｍ）である。第１空洞６０の幅が０．２５５インチ（６．４７７ｍｍ）であり、高さが０．１３０インチ（３．３０２ｍｍ）であり、深さが０．１６５インチ（４．１９１ｍｍ）である。第２空洞６２の幅が０．２０８インチ（５．２８３２ｍｍ）であり、高さが０．０７０インチ（３．０３５ｍｍ）であり、深さが０．１００インチ（２．５４５ｍｍ）である。プローブ・チップ空洞８２及び８４の第２空洞との境の第１直径が０．０５８インチ（１．４７３２ｍｍ）であり、ボアとの境の第２直径が０．０５２インチ（１．３９７ｍｍ）であり、深さが０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）である。ボア６４、８４及び８６の直径が０．０１９インチ（０．４８２６ｍｍ）であり、長さが０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）である。ボア８４及び８６の中心から中心の間隔は、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）である。上述の寸法は、実際の具体例であり、本発明の要旨を逸脱することなく他の寸法を用いてもよい。さらに、上述のプローブ・チップ・ホルダ５０及び８０は、矩形であったが、他の形状、例えば、円、正方形などを用いて、本発明のプローブ・チップ・ホルダを実施してもよい。かかる別の形状においては、プローブ・チップ・ホルダの形状に合うようにプローブ・ヘッドの管状ハウジングの形状を変更することが好ましい。
【００１８】
図３は、図２のプローブ・チップ・ホルダ８０と、広帯域高周波測定プローブの関連したプローブ・ヘッド１００との分解斜視図である。プローブ・ヘッド１００は、矩形の導電性管状ハウジング１０２を具えており、この管状ハウジング１０２は、前部にてハウジングの対向側部に形成されたチャネル１０４を有する。基板１０６は、第１平坦部分１１０及び第２平坦部分１１２を有するキャリア１０８の上に設けられている。なお、第１平坦部分１１０の上に基板１０６が取り付けられ、第２平坦部１１２は、上方に延びたタブ部分１１４を有し、伝送ケーブル（図示せず）を受ける。この伝送ケーブルは、被試験装置から取り込んだ信号を、オシロスコープ、ロジック・アナライザなどの測定機器に供給する。基板１０６を管状ハウジング１０２に挿入する前に、電気的に中性（磁気を帯びない）の内部アライメント取り付け具１１６を基板１０６に固定する。アライメント取り付け具１１６は、基板１０６を管状ハウジング１０２内に正確に保持させ、位置決めする。基板１０６をハウジング１０２内に配置し、この基板の一部をハウジングの前部を越えて延ばす。好適実施例において、基板１０６は、管状ハウジング１０２の端部を越えて約０．１０インチ（２．５４ｍｍ）延びる。基板１０６のかかる配置は、プローブ・ヘッド１００のチップ（静電）容量を下げる。タブ１１８は、管状ハウジング１０２の頂部面内に形成され、キャリア１０８上のタブ１１４とかみ合うように下方に曲げられて、キャリア１０８を管状ハウジング１０２内にロックすると共に、伝送ケーブル用の機械的歪を逃がす作用を行う。可動絶縁ブーツ（覆い）１２０は、管状ハウジング１０２の上に位置決めされる。
【００１９】
プローブ・チップ・ホルダ８０は、弾性圧縮部材１２２及び１２４を受ける。これら弾性圧縮部材は、非導電性エラストマ、非導電性スプリング材料などで形成されており、プローブ・チップ空洞８２及び８４の各々内に位置決めされる。夫々軸部１３２、１３０及びヘッド１３６、１３４を有する第１及び第２導電性プローブ・チップ１２６及び１２８は、ホルダ８０内に位置決めされる。プローブ・チップ１２６及び１２８は、ホルダ８０内に挿入され、各プローブ・チップの軸部１３２、１３０がキャップ５２内の第１及び第２ボア８６及び８８内に配置され、軸部の端部がキャップ５２の前部から延びる。プローブ・チップ・ヘッド１３６及び１３４により、弾性圧縮部材１２２、１２４をプローブ・チップ空洞８２及び８４内に捕捉する。プローブ・チップ・ホルダ８０は、管状ハウジング１０２上に位置決めされ、ホルダの延びた取り付けアーム５４がハウジング１０２内のチャネル１０４とかみ合う。好適実施例において、プローブ・ヘッド１００は、突出部１３８及び開口１４０を含むラッチ装置を有する。チャネル１０４の遠い端部は、そこに形成された開口１４０を有し、取り付けアーム５４の内側表面に形成された突出部１３８を受ける。代わりに、チャネル１０４の遠い端部は、取り付けアーム５４に形成された開口とかみ合う突出部を具えてもよい。ラッチ装置をプローブ・ヘッド１００から省略してもよいし、ブーツ１２０を用いて、プローブ・チップ・ホルダ８０を管状ハウジング１０２に固定してもよい。この図は、また、そこに形成された少なくとも第１開口１４２を有するプローブ・チップ・ホルダ８０も示している。開口１４２により、基板１０６にアクセスでき、プローブ・チップ・ホルダ８０が管状ハウジング１０２に取り付けられる。基板１０６へのアクセスにより、測定プローブの最適性能のために基板１０６上の部品をトリミングする。
【００２０】
図４は、図３に示す本発明によるプローブ・チップ・ホルダ８０及び関連したプローブ・ヘッド１００の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。移動可能な電気的絶縁ブーツ１２０は、導電性管状ハウジング１０２の大部分を覆い、このハウジングの後部を超えて延び、ハウジング１０２内の基板１０６に接続された伝送ケーブル（図示せず）への歪を逃がす。キャリア１０８は、上方に延びるタブ１１４と平坦面１１０とを有し、この平坦面１１０の上に基板１０６が設けられる。基板１０６は、キャリア１０８の端部を越えて延び、管状ハウジング１０２の前部を越える。アライメント取り付け具１１６は、ハウジング内に基板１０６を正確に位置決めし、保持する。基板１０６は、この基板の前部面１５２に配置された金箔接点（導電接点）１５０と、基板１０６の頂部面上に設けられた受動及び能動電気コンポーネント１５４とを有する。プローブ・チップ・ホルダ８０をプローブ・ヘッド１００の前部上に設け、管状ハウジング１０２の一部をホルダ８０の第１空洞６０内に配置し、ホルダの端部が可動ブーツ１２０に接する。基板１０６は、第２空洞６２内に延び、プローブ・チップ１２６のヘッド１３６とかみ合う。弾性圧縮部材１２２は、プローブ・チップ空洞８２内に配置され、プローブ・チップ・ヘッド１３６に正のバイアス圧力を加えて、基板１０６の端部上の金箔接点１５０及びプローブ・チップ・ヘッド１３６の間に実際的な電気接点を作る。プローブ・チップ１２６の軸部１３２は、ホルダ８０のキャップ５２内のボア８６を介して延び、キャップ５２の前部にて露出する。
【００２１】
絶縁ブーツ１２０をプローブ・チップ・ホルダ８０から後方にスライドさせて、管状ハウジング１０２の対向側部に沿って位置決めされた取り付けアーム５４を露出させることにより、破損したプローブ・チップ１２４、１２６を交換できる。取り付けアーム５４を広げて、ラッチ装置の突出部１３８及び開口１４０をはずす。管状ハウジング１０２の軸と平行な方向にこのハウジングからプローブ・チップ・ホルダ８０をスライドさせて、このホルダ８０を外す。よって、破損したプローブ・チップを外せる。破損していないプローブ・チップを取り付けるには、取り付けアーム５４を管状ハウジング１０２の対向側部のチャネル１０４に対して整列させ、ホルダ８０を管状ハウジング１０２方向にスライドさせて、破損していないプローブ・チップを含む新しいプローブ・チップ・ホルダを管状ハウジング１０２上でスライドさせる。基板１０６を第２空洞６２にかみ合わせる前に、管状ハウジング１０２が第１空洞６０とかみ合う。これにより、第１空洞６０及び第２空洞６２間の境に当たる基板１０６の破損の可能性を最小にする。ホルダ８０が管状ハウジング１０２に沿ってスライドすると、基板１０６の露出部分が第２空洞６２に入り、プローブ・チップ・ヘッド１３４、１３６と接触する。ホルダ８０の連続した移動が弾性圧縮部材１２４、１２６を圧縮して、基板１０６とプローブ・チップ１２６及び１２８との間にバイアスされた両接触点を作る。弾性圧縮部材１２２及び１２４が圧縮されると、ラッチ装置の突出部１３８及び開口１４０が互いにかみ合って、プローブ・チップ・ホルダ８０をプローブ・ヘッド１００に固定する。ブーツ１２０をハウジング１０２に再位置決めして、ホルダ８０の後部と接する関係にする。
【００２２】
交換可能なプローブ・チップ・ホルダ及び関連した高周波プローブ・ヘッドについて上述した。ここでは、プローブ・チップ・ホルダは、キャップと、このキャップの後部から延びる取り付けアームとを有する。プローブ・チップ・ホルダをプローブ・ヘッド上に位置決めして、取り付けアームをプローブ・ヘッドの外側に位置決めする。プローブは、そこに配置した基板を有する細長い導電性管状ハウジングを有する。基板の前部は、ハウジングの前部を越えて延び、そこに形成された電気的接点を有する。キャップは、後部内に形成された第１空洞を有し、管状ハウジングの前部の一部を受ける。第２空洞は、第１空洞から延び、管状ハウジングを越えて延びる基板の一部を受ける。ボアは、キャップ内で、第２空洞からキャップの前部に形成されて、プローブ・チップを受ける。プローブ・チップは、軸部及びヘッドを有し、軸部がボアを介して延び、軸部の端部がキャップの前部で露出する。弾性圧縮部材をプローブ・チップ及びボアの間に配置して、ヘッド及び基板上の接点の間に圧縮バイアスを与える。ホルダは、また、突出部材及び開口部材を含むラッチ装置も具えている。突出部材及び開口部材の一方を取り付けアームの各々の上に配置し、突出部材及び開口部材の他方を管状ハウジングの対向側部に配置する。好ましくは、チャネルを管状ハウジングの対向側部上に形成して、取り付けアームを受ける。プローブ・チップ・ホルダは、弾性圧縮部材を受けるプローブ・チップ空洞を含んでもよい。キャップ内のボアは、プローブ・チップ空洞からキャップの前部に延びる。プローブ・チップ・ホルダを２個のプローブ・チップと共に構成して、差動プロービング測定を行えるようにしてもよい。第２ボアがキャップ内で第１ボア近傍に形成され、第２プローブ・チップが第２ボアを通過するように位置決めされる。第２プローブ・チップにより第２弾性圧縮部材を設けて、第２プローブ・チップ空洞をキャップ内に形成してもよい。
【００２３】
本発明の要旨を逸脱することなく、上述の本発明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】
本発明によれば、特殊工具を必要とせずに交換可能で、プローブ・チップの静電容量を最小とし、広帯域高周波測定を可能とする測定プローブ・ヘッド用交換可能プローブ・チップ・ホルダ及び高周波プローブ・ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプローブ・チップ・ホルダの第１実施例を示す図である。
【図２】本発明によるプローブ・チップ・ホルダの第２実施例を示す図である。
【図３】本発明による高周波測定プローブ・ヘッド及びプローブ・チップ・ホルダの分解斜視図である。
【図４】図３に示す本発明による高周波測定プローブ・ヘッド及びプローブ・チップ・ホルダの線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図５】交換不能なプローブ・チップを有する従来の高周波測定プローブの断面図である。
【図６】従来の高周波測定プローブのプローブ・チップ・ホルダの斜視図である。
【符号の説明】
５０  プローブ・チップ・ホルダ
５２  キャップ
５４  取り付けアーム
５６  背後部分（後部）
５８  前部分（前部）
６０  第１空洞
６２  第２空洞
６３  プローブ・チップ空洞
６４、８６、８８  ボア
６６  ラッチ部材
６８  内側対向面
７０  基部
７２  頂部面
７４  傾斜面
８０  ホルダ
８２、８４  プローブ・チップ空洞
９０  凹部
１００  プローブ・ヘッド
１０２  管状ハウジング
１０４  チャネル
１０６  基板
１０８  キャリア
１１０、１１２  平坦面
１１４、１１８  タブ
１１６  アライメント取り付け具
１２０  ブーツ
１２２、１２４  弾性圧縮部材
１２６、１２８  プローブ・チップ
１３０、１３２  軸部
１３４、１３６  プローブ・チップ・ヘッド
１３８  突出部
１４０、１４２  開口
１５０  金箔接点（導電接点）
１５２  前部面
１５４  コンポーネント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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