(57)【要約】アダプタは、プローブステーションのチャックと機器とを導電的に相互接続する。本アダプタは、チャックに導電的に接続した信号導体であって、機器の接地電位、バヨネットコネクタ出力、信号コネクタのそれぞれに選択的に接続可能な信号導体を備える。ガード電位の導体は、チャックに導電的に接続され、機器の接地電位およびガード接続の一方に選択的に接続可能である。シールド導体は接地電位に接続される。【選択図】図４
2013520770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のケーブル用の低雑音コネクタであって、前記ケーブルはそれぞれ、中央導体、前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の中間導体、および前記中央導体と前記中間導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の外部導体を有する、低雑音コネクタにおいて、
（ａ）第１のアダプタであって、
（ｉ）第１のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第１の中央コネクタと、
（ｉｉ）前記第１のケーブルの前記中間導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタと導電的に絶縁している、第１の中間コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第１のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部コネクタと、
（ｉｖ）前記第１の中間コネクタと導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび第１の外部コネクタと導電的に絶縁している、第１の内部ハウジングと、
（ｖ）前記第１のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部ハウジングと、を備えた第１のアダプタと、
（ｂ）前記第１のアダプタと係合するように構成した第２のアダプタであって、
（ｉ）第２のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の中央コネクタと、
（ｉｉ）前記第２のケーブルの前記中間コンダクタと導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタと導電的に絶縁している第２の中間コネクタであって、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中間コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の中間コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第２のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部コネクタであって、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の外部コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の外部コネクタと、
（ｉｖ）前記第２の中間コネクタに導電的に接続され、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の外部コネクタと導電的に絶縁している第２の内部ハウジングであって、前記第２の内部ハウジングと前記第１の内部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１の中央コネクタ、前記第２の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第２の中間コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、
（ｖ）前記第１のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部ハウジングであって、前記第２の外部ハウジングと前記第１の外部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１の内部ハウジング、前記第２の内部ハウジング、前記第１の外部コネクタ、および前記第２の外部コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の外部ハウジングと、を備えた第２のアダプタと、
を備えたことを特徴とする低雑音コネクタ。
【請求項２】
前記第１の中央コネクタおよび前記第２の中央コネクタは接続可能であり、プローブステーションと機器との間で信号を伝送することを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項３】
前記第１の中間コネクタおよび前記第２の中間コネクタはガード電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項４】
前記第１の外部コネクタおよび前記２の外部コネクタはシールド電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項５】
前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項６】
前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項７】
前記第１のアダプタは、さらに、前記第１の中央コネクタに導電的に接続した第３の中央コネクタであって、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに前記第２のアダプタの第４の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第３の中央コネクタを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項８】
前記低雑音コネクタは、さらに、前記第１の内部ハウジングと前記第１の外部ハウジングとの間に導電的な接続を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項９】
４本のケーブル用の低雑音コネクタであって、前記ケーブルはそれぞれ、中央導体、前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の中間導体、および前記中間導体と前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の外部導体を有する、低雑音コネクタにおいて、
（ａ）第１のアダプタであって、
（ｉ）第１のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第１の中央コネクタと、
（ｉｉ）第２のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第２の中央コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第１のケーブルの前記中間導体および前記第２のケーブルの前記中間導体と導電的に接続可能であり、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第２の中央コネクタと導電的に絶縁している、第１の中間コネクタと、
（ｉｖ）前記第１のケーブルの前記外部導体および前記第２のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能である第１の外部コネクタであって、該第１の外部コネクタは、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部コネクタと、を備えた第１のアダプタと、
（ｖ）前記第１のケーブルの前記中間導体に導電的に接続され、かつ、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の外部コネクタと導電的に絶縁している、第１の内部ハウジングと、
（ｖｉ）前記第１のケーブルの前記外部導体および前記第２のケーブルの前記外部導体に導電的に接続可能であり、かつ、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部ハウジングと、を備えた第１のアダプタと、
（ｂ）前記第１のアダプタと係合するように構成した第２のアダプタであって、
（ｉ）第３のケーブルの前記中央導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第３の中央コネクタと、
（ｉｉ）第４のケーブルの前記中央導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第２の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第４の中央コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第３のケーブルの前記中間導体および前記第４のケーブルの前記中間導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第３の中央コネクタおよび前記第４の中央コネクタと導電的に絶縁している第２の中間コネクタであって、該第２の中間コネクタは、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第１の中間コネクタと嵌め合い係合するように構成した、第２の中間コネクタと、
（ｉｖ）前記第３のケーブルの前記外部導体および前記第４のケーブルの前記外部導体に導電的に接続可能な第２の外部コネクタであって、該第２の外部コネクタは、前記第３および第４の中央コネクタならびに前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁しており、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第１の外部コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の外部コネクタと、
（ｖ）前記第２の中間コネクタに導電的に接続可能であり、かつ、前記第３および前記第４の外部コネクタならびに前記第２の外部コネクタと導電的に絶縁している第２の内部ハウジングであって、前記第２の内部ハウジングと前記第１の内部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１、前記第２、前記第３、および前記第４の中央コネクタ、ならびに前記第１および前記第２の中間コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、
（ｖｉ）前記第３のケーブルの前記外部導体および前記第４のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第３および第４の中央コネクタならびに前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部ハウジングであって、前記第２の外部ハウジングと前記第１の外部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１および前記第２の内部ハウジングならびに前記第１および前記第２の外部コネクタとを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、を備えた第２のアダプタと、
を備えたことを特徴とする低雑音コネクタ。
【請求項１０】
前記第１の中央コネクタと前記第３の中央コネクタは接続可能であり、プローブステーションと機器との間で信号を伝送することを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１１】
前記第１の中間コネクタおよび前記第２の中間コネクタはガード電位に接続可能であることを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１２】
前記第１の外部コネクタおよび前記２の外部コネクタはシールド電位に接続可能であることを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１３】
前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径の少なくとも２倍であり、前記第２の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの前記直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１４】
前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１５】
前記第１の中央コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１６】
前記第１の中間コネクタと前記第１の中央コネクタとの間の距離は前記第１の中央コネクタの直径に等しく、前記第１の中間コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの前記直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１７】
プローブステーションのチャックと機器とを導電的に相互接続するアダプタであって、
（ａ）前記チャックに導電的に接続した信号導体であって、前記機器の接地電位、バヨネットコネクタ出力、信号コネクタのそれぞれに選択的に接続可能な信号導体と、
（ｂ）前記チャックに導電的に接続したガード電位の導体であって、前記機器の接地電位およびガード接続の一方に選択的に接続可能なガード電位の導体と、
（ｃ）接地電位に接続したシールド導体と、
を備えたアダプタ。
【請求項１８】
前記信号導体を前記接地電位および第２のスイッチの一方へ選択的に接続可能とする第１のスイッチをさらに備え、
前記第２のスイッチは、前記機器の前記バヨネットコネクタ出力および前記信号接続の一方へ前記信号導体を選択的に接続可能とすることを特徴とする、
請求項１７に記載のアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブステーションに関し、特に、相互接続を改良したプローブステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの様々な検査機器が、異なるコネクタ要件および／または構成を有する。例えば、種々の検査機器のコネクタは、その構成および／またはサイズおよび／または様式がそれぞれ異なる。そのため、ユーザは、それぞれのコネクタ構成に応じて、利用可能なコネクタに個々に適したケーブルを選択する必要がある。さらに、実施しようとする特定の検査の種類に応じて適切なケーブルを選択する必要もある。例えば、低電圧検査に適したケーブルおよびコネクタは、高電圧および／または高電流の検査に適したケーブルとは異なる特性を有する。例えば、超低雑音測定に適したケーブルの特性は、低電圧、高電圧、および／または高電流検査用のケーブルとは異なる。したがって、種々の検査機器および／または種々のプローブステーションを用いて行うこれらの検査について、それぞれカスタマイズしたケーブルの集合を別々に選択する必要があるが、そのためには、ケーブルの選択肢を拡大する必要があり、それらのケーブルを検査機器へ適切に接続するのは手間がかかり、プローブステーションのコネクタと正確に相互接続するのは、不可能ではないとしても、困難である場合がある。
【０００３】
図１において、プローブステーションは、通常、支持体１０を備え、その上にベース１２を支持する。被検体２０（例えば、半導体ウエハ）を支持するためのチャック１８は、一般に、ベース１２によって支持されたステージ１６を有し、ステージによりチャック１８を移動可能とする。ステージ１６は、それと連動するチャック１８をｘ、ｙ、ｚの各方向および／またはシータ方向へ移動させる。多くの場合、チャック１８を完全または部分的に筐体２２内部に包囲することで、被検体２０を電磁遮蔽する。チャック１８は、１本または複数本のケーブル２４を介した信号接続、ガード接続、および／またはシールド接続を有する多層チャックとしてもよい。各ケーブル２４の終点は、プローブステーションにより支持したコネクタ２６とすることができる。プローブステーションは、被検体２０をプロービングするための１つまたは複数のプローブ３６を支持するプラテン３４を備えることができる。多くの構成において、プラテン３４により各プローブ３６を上昇および下降させて被検体２０を検査する。プローブ３６はそれぞれ、コネクタ２６を終点とする各ケーブル３２に電気的に接続することができる。被検体２０を検査する検査機器３０は、１本または複数本のケーブル３２により、コネクタ２６と電気的に相互接続する。プローブステーションの一例は米国特許明細書第６９１４４２３号明細書に開示され、その内容は参照により本明細書に完全に援用される。
【０００４】
例えば、一般的な測定の場合、比較的細い相互接続ワイヤと、比較的可撓性のあるケーブルをそれぞれ用いる。高出力用途を実現するためには、導電性ワイヤのサイズを大幅に増大させるが、その結果、ケーブルは可撓性を欠き、使用が困難になる。高出力用途のためには、ワイヤサイズの増大に加えて、各導電性ワイヤの周囲に絶縁体を付加的に設けてワイヤの電気的絶縁を向上させる。さらに、ワイヤサイズを増大させ絶縁を強化したことで、コネクタにおける各ワイヤ間の間隔は概して広くなってしまう。高出力用途実現のために変更を加えた結果、その変更したケーブルは、プローブステーションおよび／または検査機器における、通常は低電圧の小さな接続部として用いられるコネクタとの相互接続には使用不適となる場合がある。
【０００５】
本発明の上記およびその他の目的、特徴、利点については、添付の図面を参照して行う以下の詳細な説明を検討することにより、より容易に理解されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９１４４２３号明細書
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プローブステーションと、それに接続した検査機器をともに示す図である。
【図２】同軸ケーブルを示す図である。
【図３】三軸ケーブルを示す図である。
【図４】プローブステーションと、それに接続した検査機器をともに示す図である。
【図５】プローブステーション用の相互接続を示す図である。
【図６】別の相互接続構成を示す図である。
【図７】図６の相互接続用の筐体を示す図である。
【図８】図７の筐体用のコネクタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図２において、同軸ケーブルの伝送能力特性を示す方法の一つとして、中央信号導体およびその周囲の接地導体との間の電圧容量がある。ケーブルを同軸構成とした場合、３０００ボルト以上を支障なく伝送できることが好ましい。
【０００９】
図３において、三軸ケーブルの伝送能力特性を示す方法の一つとして、中央信号導体（例えば、一般に信号導体と称する）を包囲する中間導体（例えば、一般にガード導体と称する）と、ガード導体を包囲する外部導体（例えば、一般に、シールド導体と称する）との間の電圧容量がある。中央信号導体およびその周囲のガード導体には、一般に、実質的に同じ電位、すなわちガード電位を印加して、中央信号導体に到達するノイズを減少させる。ケーブルを三軸構成とした場合、１５００ボルト以上を支障なく伝送できることが好ましい。
【００１０】
図４に、改良されたプローブステーションの構成を示す。このプローブステーションは、各プローブ３６および／またはチャック１８と電気的に相互接続した雄アダプタ５０を備え、種々のプロービング構成に対し、より容易に適合させることができる。雄アダプタ５０は、プローブステーションによって安定した位置に支持することが好ましい。対応する雌アダプタ６０は、検査機器３０の適切な各ケーブル３２と一体化されている。ある特定の検査について、オペレータはその検査に適したケーブルを選択するが、その各ケーブルは雌アダプタ６０と相互接続されている。雄アダプタおよび雌アダプタは必要に応じ適宜入れ替えてもよい。一例として、それぞれ１つの統合ユニットとして設けたケーブル３２と雌アダプタ６０の組を複数設け、オペレータは、所望の検査に応じてその中から選択することができる。その特定の検査の種類にかかわらず、雌アダプタ６０および雄アダプタ５０は被検体２０へ信号を送信するのに好適である。このようにして、雄アダプタ５０を雌アダプタ６０と接続することにより、検査用の適切な相互接続が規定される。
【００１１】
図５に、雌アダプタ６０の導電性ハウジング１２０に相互接続した一対の絶縁導体１００、１１０を示す。各絶縁導体１００、１１０は、それぞれ三軸導体であり、定格が少なくとも１５００ボルトである（または、同軸導体であり、定格が少なくとも３０００ボルトである）ことが好ましい。ある特定の構成によっては、定格性能の低い同軸導体および／または三軸導体を同様に用いることができ、特に、低雑音低電圧ケーブルを用いることができる。各三軸導体１００、１１０のシールド導体１３０、１４０はそれぞれ、導電性支持体１５０と相互接続することが好ましい。各導体１００、１１０は、筐体の外側と導電性支持体１５０との間においては実質的に一直線状であることが好ましく、それにより各導体１００、１１０の張力を減少させる。導電性支持体１５０は導電性ハウジング１２０と電気的に接続される。導体１００、１１０は、好ましくは、一対のねじ込みリング１３０、１４０によりそれぞれ支持される。
【００１２】
通常、遮蔽材（シールド）は「接地」電位を有するため、導電性支持体１５０および／または導電性ハウジング１２０によりシールド導体１３０、１４０を共に相互接続することができる。導電性ハウジング１２０は、その内部に封入した全てまたは実質的に全てのコネクタを包囲することが好ましい。そうすれば、導電性ハウジング１２０に接地電位を印加することができ、その少なくとも一部において、信号コネクタのための低雑音の相互接続環境を提供することができる。さらに、導電性支持体１５０および／または導電性ハウジング１２０は、その他のガード経路および信号経路から十分に離間させて、アークの発生やその他の安全上の問題なしに、高電圧および／または高電流の高出力測定を行えるようにする。
【００１３】
各シールド導体１３０、１４０を導電性支持体１５０および／または導電性ハウジング１２０に電気的に相互接続した状態で、各シールド導体１３０、１４０（および、あれば外装絶縁体）を除いた導体１００、１１０をアダプタ６０のさらに内部まで延在させる。各三軸導体１００、１１０のガード導体１６０、１７０は、それぞれ導電性支持体１８０と相互接続することが好ましい。各導体１００、１１０は、一列に並んだ２つの導電性支持体１５０、１８０の間で実質的に一直線状であることが好ましく、それにより導体１００、１１０の張力を減少させる。導電性支持体１８０は、導電性内部ハウジング１９０に電気的に接続する。導電性内部ハウジング１９０は、信号導体の周囲における内部筐体となる。さらに、導電性支持体１８０および／または導電性内部ハウジング１９０は、その他の信号経路および接地経路から十分に離間させて、アークの発生またはその他の安全上の問題なしに、高電圧および／または高電流の高出力測定を行えるようにする。
【００１４】
一般に、保護体（ガード）は「接地」電位を有するため、導電性支持体１８０および／または内部ハウジング１９０によりガード導体１６０、１７０を共に相互接続することができる。内部ハウジング１９０は、その内部に封入した全てまたは実質的に全てのコネクタを包囲することが好ましい。そうすれば、内部ハウジング１９０に接地電位を印加することができ、その少なくとも一部において、信号コネクタのための低雑音の相互接続環境を提供することができる。
【００１５】
各ガード導体１７０、１８０を導電性支持体１８０および／または内部ハウジング１９０に電気的に相互接続した状態で、各ガード導体１７０、１８０（および、あれば外装絶縁体）を除いた導体１００、１１０をアダプタ６０のさらに内部まで延在させる。その他の信号導体２００、２１０は（対応する絶縁体の有無にかかわらず）は、各コネクタ２２０、２３０とそれぞれ接続することが好ましい。各信号導体２００、２１０は、導電性支持体１８０と各信号コネクタ２２０、２３０との間で、実質的に一直線状であることが好ましく、それにより導体１００、１１０の張力を減少させる。各信号コネクタ２２０、２３０により、雌アダプタ６０と雄アダプタ５０との間の相互接続が得られる。
【００１６】
雌アダプタ６０は、内部ハウジング１９０と電気的に相互接続したガードコネクタ２４０を備える。そうすれば、雄アダプタ５０と相互接続するためのガード電位を適切な方法で得ることができる。各信号コネクタ２２０、２３０は、離間させて配置することが好ましく、各コネクタ間の離間距離は一方の信号コネクタの少なくとも直径にほぼ等しい。さらに、ガードコネクタ２４０は、各コネクタ２２０、２３０から離間させることが好ましく、信号コネクタとガードコネクタとの間の距離は、一方の信号コネクタの直径の少なくとも２倍にほぼ等しい。通常、各信号コネクタ間の離間距離は、それぞれの信号コネクタとガードコネクタとの間の距離よりも小さいことが好ましい。離間距離をこのように構成することにより、信号の整合性が向上する。
【００１７】
雌アダプタ６０は、ハウジング１２０と電気的に相互接続したシールドコネクタ２６０を備える。そうすれば、雄アダプタ５０と相互接続するためのシールド電位を適切な方法で得ることができる。シールドコネクタ２６０は、ガードコネクタ２４０と離間させて配置することが好ましく、その離間距離は、一方の信号コネクタの少なくとも直径とほぼ等しい。このような離間配置により、信号の整合性が向上する。
【００１８】
各アダプタ５０、６０により、高電圧高電流信号は低雑音環境下で低抵抗接続される。この接続により、約５０アンペア（Ａ）までの連続直流電流および、パルス幅１ミリ秒、周期２０Ｈｚの約１０００Ａのパルス電流を、１ミリオーム未満の抵抗で伝送することができる。
【００１９】
低雑音のプロービング状態では、一般に三軸コネクタを用い、各信号導体は、信号の整合性のためのシールド環境およびガード環境を同時に維持したまま雌アダプタ６０を通過する。同様に、高出力のプロービング状況、高電圧のプロービング状態、および／または高電流のプロービング状態においては、一般に同軸コネクタを用い、比較的余裕を持って離間配置した信号導体はそれぞれ雌アダプタ６０を同様に通過し、同時に「ガード」コネクタを経由する接地信号経路を提供する。そのような高出力のプロ−ビング状態においては、シールド接続を用いなくてもよく、または、ガード接続を用いずにシールド接続を用いてもよい。
【００２０】
特に弱電流を用いた超低雑音測定は、一般に、２つの導電経路（「フォース」および「センス」）を用いて行う。各導電経路は、いずれも個々に検査箇所へ到達するか（「真正ケルビン」接続）、または検査箇所の近傍で合流して検査箇所へ到達（「疑似ケルビン」接続）し、「信号経路」を形成する。フォース経路は、検査機器側の終端においてインピーダンスが比較的低く、特定の電流が印加される。センス経路は、検査機器側の終端においてインピーダンスが非常に高く、検査箇所における電圧を測定する。このように、フォース経路およびセンス経路を用いて、被検体の電流対電圧特性を測定することができる。この検査構成によれば、電流に小さい変動が認められるものの、十分な電流を検査箇所へ送ることができ、検査箇所までの信号経路を経由しても大幅な電圧降下を得ることができるため、好ましい。検査箇所から、信号経路がフォース経路とセンス経路に分岐する点までの距離は検査品質を決定づける要因となるが、その距離は、低電流測定の分野では、検査構成が理想的な「真正ケルビン」構成、すなわち、フォース経路およびセンス経路が導電性の検査箇所自体によって接続される構成にどれだけ近いかということ示す目安となるものである。フォース経路とセンス経路を総称して信号経路と称する。雌アダプタ６０と雄アダプタ５０の接続は、必要に応じて「真正」または「疑似」ケルビン接続を行う機能を維持できるように構成する。
【００２１】
雄アダプタ５０は、雌アダプタ６０に対応する構成を有し、各コネクタはそれに応じて変更する。雄アダプタ５０は、一般に、プローブステーションに固定して、安定した場所に保持する。さらに、雄アダプタ５０からのケーブルはそれぞれ、一般に、所望の構成で、適切なプローブおよび／またはチャックに相互接続される。そうすれば、雄アダプタ５０および関連ケーブルの変更を頻繁に行う必要がなくなるか、またはまったく行う必要がなくなる。したがって、プロービングのために行う特定の検査の準備にかかる時間が減ることにより、プロービングにかかる時間が短縮される。
【００２２】
別の雄アダプタおよび／または雌アダプタを備えることもできる。好ましくは、既存の雌アダプタ５０との互換性を維持するように別の雄アダプタ６０を設ける。例えば、雄アダプタには、２本の信号経路を共に短絡させた１本の同軸ケーブルを設け、アダプタの伝送能力を向上させる。例えば、雄アダプタに１本または複数本の同軸ケーブルを設けて、ガードにシールドを電気的に接続することにより、アダプタの保護性および／または遮蔽性を向上する。例えば、同軸コネクタにシールド接続および信号接続を用い、ガード接続を省略してもよい。
【００２３】
場合により、同軸または三軸検査の場合の１万ボルト以上の電圧および／または５０アンペア以上の（パルス）電流にも耐えうる耐高電圧および／または耐高電流のコネクタを設けることが望ましい。さらに、コネクタの構成は簡単に設定変更可能なことが好ましく、種々のバイアス導通の中でも、（１）短絡構成、（２）開放構成、（３）三軸構成、および（４）同軸構成等であれば、コネクタとプローブステーションのケーブル配線を変更する必要なく、チャックにバイアスをかけることができる。さらに、測定の様式についても、全て同じ筐体を用いつつ、（１）ＢＮＣ接続、（２）三軸接続、（３）同軸接続等の種々の測定様式の中から選択可能であることが望ましい。
【００２４】
図６に、一体形成したアダプタの１つの信号経路の配線図を示す。検査機器から延びる２本のケーブルの場合のように、信号経路が２本の場合は、本配線図を重複させる。チャックからの信号経路は、三軸接続３００であることが好ましい。三軸接続３００は、信号経路（例えば、フォース経路またはセンス経路）、ガード導体、およびシールド導体を有する。この構成により、実施中の検査に柔軟性を与える。シールド導体３１０は、接地３２０することが好ましい。ガード導体３３０は、接地接続３２０と三軸接続３５０とを切り替えるスイッチ３４０に接続する。三軸接続３５０は、検査機器への出力コネクタのガード接続３６０に相互接続する。出力コネクタのシールド導体３７０は接地３２０する。このように、チャックからのガード電位／接続を選択的に出力コネクタのガード電位／接続とすることができ、そうでない場合はガード電位／接続を接地する。
【００２５】
三軸接続３００は、（好ましくはヒューズを介して）接地３２０する短絡接続４２０、開放接続４３０、およびコネクト接続４４０とを切り替えるスイッチ４１０に接続した信号経路４００を有する。短絡接続４２０は、接続の一つが万一短絡した場合の測定に役立ち、また、キャリブレーションにも有用である。開放接続４３０は、接続の一つが万一開放した場合の測定に役立ち、また、キャリブレーションにも有用である。コネクト接続４４０は、ＢＮＣ接続（またはその他の接続であって、一般に、事実上の同軸接続）と三軸接続４７０とを切り替えるスイッチ４５０に接続する。このように、チャックからの信号経路は、選択的に短絡、開放、または所望のコネクタへ接続させることができる。
【００２６】
必要であれば、チャックコネクタから出力コネクタまでを同様にシールド接続として、必要に応じてシールド電位を別の接地、チャック用の接地、または検査機器用の接地としてもよい。また、必要であれば、アダプタにデータ接続を設けて、遠隔コマンドでスイッチの位置を選択可能としてもよい。
【００２７】
図７に、一体型アダプタの一例を示す。３位置スイッチ５１０を設けて、スイッチ４１０の位置を制御することができる。一対の２位置スイッチ５００、５２０を設けて、スイッチ３４０、４５０の位置を制御することができる。そうすれば、スイッチ位置の制御を簡便に行うことができる。また、図８に示すように、適切なコネクタ一式を、データポートとともに、同様に設けることができる。
【００２８】
上記の明細書において用いた用語および表現は、限定のためではなく説明のために用いたものであり、それらの用語および表現の使用については図示して説明した各機能およびその一部の等価物を排除するものではなく、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によってのみ定義され限定されるものであることを理解されたい。
【図１】
2013520770.tif 000003
【図２】
2013520770.tif 000004
【図３】
2013520770.tif 000005
【図４】
2013520770.tif 000006
【図５】
2013520770.tif 000007
【図６】
2013520770.tif 000008
【図７】
2013520770.tif 000009
【図８】
2013520770.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のケーブル用の低雑音コネクタであって、前記ケーブルはそれぞれ、中央導体、前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の中間導体、および前記中央導体と前記中間導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の外部導体を有する、低雑音コネクタにおいて、
（ａ）第１のアダプタであって、
（ｉ）第１のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第１の中央コネクタと、
（ｉｉ）前記第１のケーブルの前記中間導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタと導電的に絶縁している、第１の中間コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第１のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部コネクタと、
（ｉｖ）前記第１の中間コネクタと導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび第１の外部コネクタと導電的に絶縁している、第１の内部ハウジングと、
（ｖ）前記第１のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部ハウジングと、を備えた第１のアダプタと、
（ｂ）前記第１のアダプタと係合するように構成した第２のアダプタであって、
（ｉ）第２のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の中央コネクタと、
（ｉｉ）前記第２のケーブルの前記中間コンダクタと導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタと導電的に絶縁している第２の中間コネクタであって、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中間コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の中間コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第２のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部コネクタであって、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の外部コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の外部コネクタと、
（ｉｖ）前記第２の中間コネクタに導電的に接続され、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の外部コネクタと導電的に絶縁している第２の内部ハウジングであって、前記第２の内部ハウジングと前記第１の内部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１の中央コネクタ、前記第２の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第２の中間コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、
（ｖ）前記第２のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第２の中央コネクタおよび前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部ハウジングであって、前記第２の外部ハウジングと前記第１の外部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１の内部ハウジング、前記第２の内部ハウジング、前記第１の外部コネクタ、および前記第２の外部コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の外部ハウジングと、を備えた第２のアダプタと、
を備えたことを特徴とする低雑音コネクタ。
【請求項２】
前記第１の中央コネクタおよび前記第２の中央コネクタは接続可能であり、プローブステーションと機器との間で信号を伝送することを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項３】
前記第１の中間コネクタおよび前記第２の中間コネクタはガード電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項４】
前記第１の外部コネクタおよび前記２の外部コネクタはシールド電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項５】
前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項６】
前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項７】
前記第１のアダプタは、さらに、前記第１の中央コネクタに導電的に接続した第３の中央コネクタであって、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに前記第２のアダプタの第４の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第３の中央コネクタを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項８】
前記低雑音コネクタは、さらに、前記第１の内部ハウジングと前記第１の外部ハウジングとの間に導電的な接続を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項９】
前記第１の中央コネクタおよび前記第１の外部コネクタは離間し、さらに、前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の外部コネクタの直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１０】
前記第１の中間コネクタおよび前記第１の外部コネクタは離間し、さらに、前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の外部コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１１】
前記低雑音コネクタは、さらに、前記第１の内部ハウジングと前記第１の外部ハウジングとの間に選択的に規定した導電的な接続を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１２】
前記第１の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第１の外部コネクタのうち少なくとも１つは、それとは別の前記第１の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第１の外部コネクタの一つと非同軸であることを特徴とする、請求項１に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１３】
４本のケーブル用の低雑音コネクタであって、前記ケーブルはそれぞれ、中央導体、前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の中間導体、および前記中間導体と前記中央導体を包囲するも導電的に絶縁した同軸の外部導体を有する、低雑音コネクタにおいて、
（ａ）第１のアダプタであって、
（ｉ）第１のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第１の中央コネクタと、
（ｉｉ）第２のケーブルの前記中央導体と導電的に接続可能な第２の中央コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第１のケーブルの前記中間導体および前記第２のケーブルの前記中間導体と導電的に接続可能であり、かつ、前記第１の中央コネクタおよび前記第２の中央コネクタと導電的に絶縁している、第１の中間コネクタと、
（ｉｖ）前記第１のケーブルの前記外部導体および前記第２のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能である第１の外部コネクタであって、該第１の外部コネクタは、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部コネクタと、を備えた第１のアダプタと、
（ｖ）前記第１のケーブルの前記中間導体に導電的に接続され、かつ、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の外部コネクタと導電的に絶縁している、第１の内部ハウジングと、
（ｖｉ）前記第１のケーブルの前記外部導体および前記第２のケーブルの前記外部導体に導電的に接続可能であり、かつ、前記第１および前記第２の中央コネクタならびに前記第１の中間コネクタと導電的に絶縁している、第１の外部ハウジングと、を備えた第１のアダプタと、
（ｂ）前記第１のアダプタと係合するように構成した第２のアダプタであって、
（ｉ）第３のケーブルの前記中央導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したときに前記第１の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第３の中央コネクタと、
（ｉｉ）第４のケーブルの前記中央導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第２の中央コネクタと嵌め合い係合するように構成した第４の中央コネクタと、
（ｉｉｉ）前記第３のケーブルの前記中間導体および前記第４のケーブルの前記中間導体に導電的に接続可能であって、かつ、前記第３の中央コネクタおよび前記第４の中央コネクタと導電的に絶縁している第２の中間コネクタであって、該第２の中間コネクタは、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第１の中間コネクタと嵌め合い係合するように構成した、第２の中間コネクタと、
（ｉｖ）前記第３のケーブルの前記外部導体および前記第４のケーブルの前記外部導体に導電的に接続可能な第２の外部コネクタであって、該第２の外部コネクタは、前記第３および第４の中央コネクタならびに前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁しており、前記第２のアダプタが前記第１のアダプタと係合したとき前記第１の外部コネクタと嵌め合い係合するように構成した第２の外部コネクタと、
（ｖ）前記第２の中間コネクタに導電的に接続可能であり、かつ、前記第３および前記第４の外部コネクタならびに前記第２の外部コネクタと導電的に絶縁している第２の内部ハウジングであって、前記第２の内部ハウジングと前記第１の内部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１、前記第２、前記第３、および前記第４の中央コネクタ、ならびに前記第１および前記第２の中間コネクタを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、
（ｖｉ）前記第３のケーブルの前記外部導体および前記第４のケーブルの前記外部導体と導電的に接続可能であって、かつ、前記第３および第４の中央コネクタならびに前記第２の中間コネクタと導電的に絶縁している第２の外部ハウジングであって、前記第２の外部ハウジングと前記第１の外部ハウジングは、前記第１のアダプタが前記第２のアダプタと係合したときに、前記第１および前記第２の内部ハウジングならびに前記第１および前記第２の外部コネクタとを実質的に包囲するように構成した、前記第２の内部ハウジングと、を備えた第２のアダプタと、
を備えたことを特徴とする低雑音コネクタ。
【請求項１４】
前記第１の中央コネクタと前記第３の中央コネクタは接続可能であり、プローブステーションと機器との間で信号を伝送することを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１５】
前記第１の中間コネクタおよび前記第２の中間コネクタはガード電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１６】
前記第１の外部コネクタおよび前記２の外部コネクタはシールド電位に接続可能であることを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１７】
前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径の少なくとも２倍であり、前記第２の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの前記直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１８】
前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項９に記載の低雑音コネクタ。
【請求項１９】
前記第１の中央コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２０】
前記第１の中間コネクタと前記第１の中央コネクタとの間の距離は前記第１の中央コネクタの直径に等しく、前記第１の中間コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの前記直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２１】
前記第１の中央コネクタおよび前記第１の外部コネクタは離間し、前記第１の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の外部コネクタの直径の少なくとも２倍であり、さらに、前記第２の中央コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の外部コネクタの直径の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２２】
前記第１の中間コネクタおよび前記第１の外部コネクタは離間し、さらに、前記第１の中間コネクタと前記第１の外部コネクタとの間の距離は、前記第１の外部コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２３】
前記第１の中央コネクタおよび前記第２の中央コネクタは離間し、さらに、前記第１の中央コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中央コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２４】
前記第１の中間コネクタ、前記第１の中央コネクタ、および前記第２の中央コネクタは離間し、さらに、前記第１の中間コネクタと前記第１の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中間コネクタの直径に少なくとも等しく、かつ、前記第１の中間コネクタと前記第２の中央コネクタとの間の距離は、前記第１の中間コネクタの直径に少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【請求項２５】
前記第１の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第１の外部コネクタのうち少なくとも１つは、それとは別の前記第１の中央コネクタ、前記第１の中間コネクタ、および前記第１の外部コネクタの一つと非同軸であることを特徴とする、請求項１３に記載の低雑音コネクタ。
【国際調査報告】
2013520770.tif 000011