專利名稱：用于測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及用于測(cè)量探針的探測(cè)頭，更特別地涉及用于測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中探測(cè)頭系統(tǒng)的探測(cè)頭安裝在試驗(yàn)下的器件上與測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的其它元件分開(kāi)。
電壓測(cè)量探針從在試驗(yàn)中的器件獲取電信號(hào)，并通過(guò)電纜使獲得的信號(hào)耦合到測(cè)量?jī)x器，如示波器等等。典型的電壓探針具有一個(gè)探針頭，該探針頭具有其中布置有襯底的導(dǎo)電空心管。襯底具有主動(dòng)或有源電路，用于在與測(cè)量?jī)x器耦合之前調(diào)節(jié)獲取的信號(hào)?？招墓艿亩瞬烤哂胁贾糜谄渲械慕^緣插頭，且共軸布置的探測(cè)頭沿兩個(gè)方向從插頭伸出。探測(cè)頭伸出到中空管中的部分與襯底電連接。一般地，電壓測(cè)量探針用于在試驗(yàn)下的器件的手持探針或者安裝到位于試驗(yàn)下的器件上的探針臂上。施加給測(cè)量探針過(guò)大的力可能弄斷探測(cè)頭而需要更換。一般地，這需要把測(cè)量探針?biāo)偷椒?wù)中心由有經(jīng)驗(yàn)的技師將探針拆開(kāi)并更換斷裂的頭部。在維修期間這將導(dǎo)致探針使用的浪費(fèi)和維修花費(fèi)。
美國(guó)專利US6,466,000描述了一種可換的探針頭夾持器和允許用戶更換斷裂的探針頭而不用將其送到服務(wù)中心的測(cè)量探針頭。該可換的探針頭夾持器有一個(gè)帽蓋和遠(yuǎn)離帽蓋的后端延伸的連接臂，該帽蓋可位于探針頭外殼的外部。帽蓋中具有一系列腔室和從最里面的腔室延伸到帽蓋前端的孔。一個(gè)彈性壓縮件定位在最里面的腔室中，一個(gè)探測(cè)頭穿過(guò)該彈性壓縮件并布置在孔中，探測(cè)點(diǎn)從帽蓋向外伸出。使探測(cè)頭的另一端向外張開(kāi)以便形成一個(gè)將彈性壓縮件夾在帽蓋和探測(cè)頭頭部之間的頭部?？拷罾锩娴那皇业氖堑诙皇?，它可容納一部分布置在探針頭外殼中的襯底。襯底的端面具有至少一個(gè)與探測(cè)頭的頭部配合的第一電接觸。第三腔室容納一部分探針頭外殼。應(yīng)該注意探測(cè)頭不必牢固地固定在可換的探針頭夾持器的帽蓋中，當(dāng)夾持器定位在探針頭上時(shí)，探針頭就僅僅牢固地固定在可換的探針頭夾持器中。
隨著測(cè)量帶寬的增加，相應(yīng)地需要具有相同或者更大帶寬的測(cè)量探針。設(shè)計(jì)具有5GHz和更大帶寬的大帶寬測(cè)量探針的主要困難在于探測(cè)頭或頭部的電容和電感的影響。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的一種解決方案是將探測(cè)頭與測(cè)量探針的探測(cè)頭中的有源電路分開(kāi)。美國(guó)專利US6,704,670描述了一種寬頻帶的有源探測(cè)系統(tǒng)，其中探針的探針頭或頭部可與探測(cè)放大單元分開(kāi)。一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器電纜與探針頭單元連接，該探針頭單元與用于傳送由探測(cè)單元接收的信號(hào)的探測(cè)放大單元連接。各種類型的探針頭單元可以與探測(cè)放大單元連接。探針頭單元可以包含有從導(dǎo)電體跡線變化到各種電阻元件、電容元件和/或電子元件的電路。這種探針設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是它允許布置小很多的探針頭單元難以接觸的試驗(yàn)下的器件的觸點(diǎn)上，而不是布置在包含探測(cè)放大電路的更大的測(cè)量探針上。
探針頭單元可以是單端的或差動(dòng)的，并包括多個(gè)探測(cè)連接點(diǎn)，用于將多個(gè)探測(cè)頭單元電與探針頭單元連接。該探測(cè)頭單元包括一個(gè)探測(cè)頭，還可以包括多個(gè)阻抗元件，例如電阻器。利用焊接或壓縮端接，使探測(cè)頭單元與探針頭單元的探測(cè)連接點(diǎn)連接?？梢詫⒏鞣N類型的探測(cè)頭單元焊接到探測(cè)連接點(diǎn)，例如錫焊、填料、SMT抓取器和楔形探針頭單元。各種探測(cè)頭單元允許改變探測(cè)系統(tǒng)的電氣特征，或者通過(guò)使存在的探測(cè)頭單元脫焊并將更換的探測(cè)頭單元焊接到探測(cè)連接點(diǎn)來(lái)更換損壞的探測(cè)頭單元。該設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是需要將每一探測(cè)頭單元焊接到一個(gè)探測(cè)連接點(diǎn)上。此外，連續(xù)的將探測(cè)頭單元和探測(cè)連接點(diǎn)焊接和脫焊具有損壞探測(cè)接觸點(diǎn)的危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致探針頭單元的浪費(fèi)。此外，在某些差動(dòng)和單端的探測(cè)應(yīng)用中，需要將探針頭單元焊接到在試驗(yàn)下的器件的探測(cè)點(diǎn)。這可能要求用戶用多個(gè)探針頭單元填充在試驗(yàn)下的器件，這將使得探測(cè)方案的成本提高。
需要一種用于測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中容易將探測(cè)頭安裝在試驗(yàn)下的器件上，而不用與測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的其它元件連接。探測(cè)頭系統(tǒng)應(yīng)該是廉價(jià)的，且容易與測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的其余部分連接而不使用焊接。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明用于可安裝在試驗(yàn)下的器件上的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，并可與測(cè)量探針連接。探測(cè)頭系統(tǒng)具有帶有探測(cè)頭安裝件和沿與探測(cè)頭安裝件基本垂直的方向延伸的相對(duì)的連接臂的外殼。該連接臂限定了探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面，探測(cè)頭安裝件中布置有至少一個(gè)第一非壓縮定形的彈性件。第一和第二探測(cè)頭布置在壓縮的彈性件上，并通過(guò)鎖定部件固定在外殼上。
在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中，第一和第二探測(cè)頭是從第一和第二電阻元件伸出的導(dǎo)電線。通過(guò)具有在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中形成的第一和第二組凹槽的鎖定裝置將該電阻元件固定在外殼上。通常每一組凹槽中的各個(gè)凹槽是垂直對(duì)準(zhǔn)的并由在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中形成的凹座分開(kāi)，該凹座測(cè)頭安裝件容納有非壓縮定形的彈性件。每一組凹槽中的一個(gè)凹槽具有從內(nèi)表面向基本上為圓形的部分延伸的槽道部分。每一組凹槽中的另一個(gè)凹槽中具有一個(gè)延伸到探測(cè)頭安裝件的前面的孔。從每個(gè)第一和第二電阻元件沿探測(cè)頭的相反方向延伸的導(dǎo)電線穿過(guò)在探測(cè)頭安裝件中的孔，并穿過(guò)凹槽的槽道部分固定在第一和第二組凹槽的各圓形部分。第一和第二組凹槽中的一個(gè)凹槽從探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中的凹座頂面延伸到探測(cè)頭安裝件的頂面。第一和第二組凹槽中的另一個(gè)凹槽從凹座的底面延伸到基部。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，第一和第二探測(cè)頭形成為柔性襯底材料的一部分，該柔性襯底材料具有由柔性襯底材料中形成的凹槽限定的各自的第一和第二探測(cè)頭臂和至少第一和第二導(dǎo)電跡線。一個(gè)導(dǎo)電跡線沿一個(gè)探測(cè)頭臂延伸，另一個(gè)導(dǎo)電跡線沿形成第一和第二探測(cè)頭的另一個(gè)探測(cè)頭臂延伸。第一和第二導(dǎo)電跡線的近端形成在柔性襯底材料上的接觸墊，該接觸墊靠近非壓縮定形的彈性件和遠(yuǎn)離非壓縮定形的彈性件設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電跡線的遠(yuǎn)端形成在各第一和第二探測(cè)頭臂上的接觸墊。各個(gè)具有相反的導(dǎo)電線的第一和第二電阻元件可以具有與第一和第二探測(cè)頭臂上的接觸墊電氣耦合的導(dǎo)電線。每個(gè)第一和第二電阻元件的各自的其它導(dǎo)電線形成各自的第一和第二探測(cè)頭。在第一和第二探測(cè)頭臂上的每一導(dǎo)電墊可以形成有一個(gè)導(dǎo)電孔，該導(dǎo)電孔可容納第一和第二電阻元件的導(dǎo)電線中的一個(gè)。
或者，可以將電阻元件和其它無(wú)源電氣元件布置在柔性襯底材料上，并與各自的第一和第二導(dǎo)電跡線電氣耦合。電阻元件和無(wú)源電氣元件可以采取的形式有分立元件、印刷好的電阻器、電容等類似元件。
柔性襯底材料具有形成于其中的孔和橫向延伸部，該橫向延伸部在柔性襯底材料的兩側(cè)上形成各自面向下方的肩部。在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面上向外伸出的凸起上定位該孔。凹座形成于相反的連接臂中，該連接臂從頂面向下延伸，從而在靠近探測(cè)頭安裝件的連接臂中形成帶肩的表面。凹座可容納柔性襯底件的橫向延伸部，該橫向延伸部的面向下方的肩部與凹座的帶肩表面接合。這種柔性襯底材料接合探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面上的凸起和柔性襯底材料的橫向延伸部接合延伸臂中的凹座的結(jié)合將第一和第二探測(cè)頭鎖定在外殼上。
結(jié)合隨附的權(quán)利要求書和附圖，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征將是顯而易見(jiàn)的。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的第一實(shí)施方案的分解透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的第一實(shí)施方案的外殼的透視圖；圖3A至3F是在根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的第一實(shí)施方案中的各種探針頭的平面圖；圖4是裝配好的根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的第一實(shí)施方案的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案的分解透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案的外殼的分解透視圖；圖7是裝配好的根據(jù)本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述圖1是示出了本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)10的第一實(shí)施方案的分解透視圖。該探測(cè)頭系統(tǒng)10具有一個(gè)外殼12，其包括一個(gè)探測(cè)頭安裝件14和從該探測(cè)頭安裝件14延伸的基本上垂直的連接臂16、18，如圖2清楚所示。外殼12優(yōu)選地由不導(dǎo)電的、注塑模制材料形成，例如ABS塑料、聚碳酸酯、ABS-聚碳酸酯混合物等類似材料。連接臂16、18的遠(yuǎn)端形成有向內(nèi)布置的斜面20。每一連接臂16、18的內(nèi)表面24具有分段的筋26，每一個(gè)筋28、30具有帶斜面的后面32。分段的筋26與探測(cè)頭元件38的外殼36的任一側(cè)面上的槽道34接合。每一槽道34具有一個(gè)在槽道中形成的凸起部40，該凸起部40可卡止在分段的筋26的分段28、30之間，從而將探測(cè)頭系統(tǒng)10固定在探測(cè)頭元件38上。探測(cè)頭元件38包括一個(gè)布置在外殼36中的襯底，襯底上安裝有電路，用于通過(guò)固定在外殼12上的第一和第二探測(cè)頭42、44調(diào)節(jié)從試驗(yàn)下的器件耦合到探測(cè)頭元件38的電信號(hào)。電接觸引線從接觸探測(cè)頭系統(tǒng)10的探測(cè)頭42、44的探測(cè)頭元件38的前面伸出。通過(guò)共軸電纜46、48將調(diào)節(jié)過(guò)的信號(hào)耦合到探針體，該探針體具有附加的電路，用于進(jìn)一步調(diào)節(jié)獲取信號(hào)。通過(guò)一個(gè)共軸電纜將探針頭中調(diào)節(jié)過(guò)的電信號(hào)耦合到一個(gè)測(cè)量?jī)x器，例如示波器等類似儀器?；蛘?，探測(cè)頭系統(tǒng)10可以直接固定在測(cè)量探針的探針體上。探針體具有在側(cè)面上形成的具有槽道凸起部40的槽道34，該凸起部可卡止在連接臂16、18上的分段的筋26的分段28、30之間。
探針頭安裝元件14具有外表面和內(nèi)表面50、52，內(nèi)表面52由連接臂16、18相對(duì)探測(cè)頭安裝件14的位置限定。內(nèi)表面52具有形成于其中的孔54，該孔可容納非彈性形變的彈性件56。優(yōu)選地，非壓縮定形的彈性件56由彈性材料形成，例如硅材料。優(yōu)選地每一個(gè)孔54形成有中心布置的凸起58，該凸起容納在形成于每個(gè)非壓縮定形的彈性件56的后面的凹座中。凸起58和凹座有助于將非壓縮定形的彈性件56保持在孔54中。
探針頭安裝元件的內(nèi)表面還具有向外延伸的布置在孔54之間的凸起60。凸起60具有一個(gè)帶斜面的前面62和限定了帶肩表面的底面64。連接臂16、18具有在連接臂16、18和探測(cè)頭安裝件14之間的接合處形成的凹座66。該凹座66從連接臂16、18的頂面向下延伸到臂的一半形成帶肩表面68。
在第一和第二探測(cè)頭42、44的第一種實(shí)施中，在柔性襯底材料70上形成一部分探測(cè)頭。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，柔性襯底材料70是一種聚酰胺材料，例如由E..I.DuPont De Nemours and company(特拉華州的Wilmington)制造和銷售的KAPTON。該柔性襯底材料70具有第一和第二探測(cè)頭臂72、74，其由探測(cè)頭臂之間的凹槽限定。在柔性襯底材料70上形成第一和第二導(dǎo)電跡線78、80，一個(gè)導(dǎo)電跡線78沿一個(gè)探測(cè)頭臂72延伸，另一個(gè)導(dǎo)電跡線80沿另一個(gè)探測(cè)頭臂74延伸。在每一導(dǎo)電跡線76、78的各近端和遠(yuǎn)端86、88上形成電接觸墊82、84。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，除了電接觸墊82、84在導(dǎo)電跡線78、80上布置非導(dǎo)電材料，從而防止跡線使在試驗(yàn)下的器件上的電路短路。在導(dǎo)電跡線78、80的遠(yuǎn)端86上的每一電接觸墊82可容納具有相反的導(dǎo)電線92、94的電阻元件90。每一電阻元件90的一個(gè)電線92與第一和第二導(dǎo)電跡線78、80中的各電接觸墊84電氣耦合，并使電阻元件90的其它電線94作為探測(cè)頭42、44。
柔性襯底材料70還形成有橫向延伸的凸起96，該凸起形有有面向下的肩部表面98。孔100形成在導(dǎo)電跡線78、80的近端電接觸墊82之間的柔性襯底材料70中?？?00的尺寸和形狀與在探測(cè)頭安裝件14的內(nèi)表面52上的向外延伸的凸起60的尺寸和形狀一致。通過(guò)將柔性襯底材料70的橫向延伸的凸起100插入在連接臂16、18的凹座66中，和通過(guò)將在探測(cè)頭安裝件14的內(nèi)表面52上的向外延伸的凸起60插入在柔性襯底材料70的孔100中，將包括第一和第二探測(cè)頭42、44的柔性襯底材料70鎖定和固定在外殼12中。橫向延伸的凸出96的面向下的肩部表面98接合凹座66的帶肩表面68，孔100接合向外延伸的凸起60的帶肩表面64。將柔性襯底材料70鎖定在外殼12中可使柔性襯底材料70定位在非壓縮定形的彈性件56上，同時(shí)導(dǎo)電跡線78、80的近端電接觸墊82遠(yuǎn)離非壓縮定形的彈性件56。
圖3A至3E示出了使用柔性襯底材料70的探測(cè)頭42、44的各種實(shí)施方式。圖3A示出了非常短的探測(cè)頭臂72、74，其具有一個(gè)利用焊接或類似方法固定在導(dǎo)電跡線78、80的遠(yuǎn)端電接觸墊84上的電阻元件90的導(dǎo)電線92。調(diào)整與電接觸墊84連接的電阻元件90的導(dǎo)電線92以便使電阻元件盡可能地靠近電接觸墊84定位。電阻元件90的相反的導(dǎo)電線94用作探測(cè)頭42、44，并可以由用戶調(diào)整到期望的長(zhǎng)度。正如由探測(cè)頭臂之間的槽76限定的探測(cè)頭臂72、74的間距可以變化成滿足用戶的特定要求。此外，探測(cè)頭臂72、74的長(zhǎng)度可以改變以滿足用戶的要求。在本發(fā)明的商業(yè)實(shí)施方案中，探測(cè)頭臂72、74長(zhǎng)度為0.080、0.2和1英寸。本發(fā)明所使用的優(yōu)選的電阻元件90具有導(dǎo)電線92、94，其直徑為0.008和0.020英寸。圖3B和3C中示出的探測(cè)頭42、44具有導(dǎo)電孔102、104，其形成在導(dǎo)電跡線78、80的遠(yuǎn)端電接觸墊84中。導(dǎo)電孔102、104提供了一個(gè)開(kāi)口，電阻元件90的導(dǎo)電線92可以通過(guò)該開(kāi)口插入和焊接到電接觸墊84上。圖3D示出了探測(cè)頭42、44，其中遠(yuǎn)端電接觸墊84是探測(cè)頭42、44。電接觸墊84通過(guò)焊接與在試驗(yàn)下的器件上的探測(cè)點(diǎn)電連接。圖3E示出了探測(cè)頭42、44的另一個(gè)實(shí)施方案，其中無(wú)源電氣元件例如電阻元件和電容元件91、93安裝在探測(cè)頭臂72、74上，并通過(guò)導(dǎo)電跡線78、80連接。電阻元件和電容元件91、93可以形成一部分補(bǔ)償RC衰減電路。電阻元件和電容元件91、93可以采取的形式有分立元件或使用熟知的薄膜處理方法印刷好的器件。電阻元件和電容元件91、93還可以安裝在探測(cè)頭臂78、80中，與被焊接到探測(cè)頭臂上的電接觸墊84的電阻元件90結(jié)合。
圖3F示出了探測(cè)頭42、44的另一種實(shí)施方案。導(dǎo)電跡線78、80被作為受控的阻抗傳輸線實(shí)施。在圖3F的說(shuō)明中，將受控的阻抗傳輸線作為具有信號(hào)導(dǎo)體跡線95和相鄰的接地跡線97的共面波導(dǎo)實(shí)施，相鄰的接地跡線97布置在信號(hào)導(dǎo)體跡線95的任何一側(cè)。電接觸墊82形成在每一信號(hào)跡線和接地跡線95、97的近端86，而信號(hào)跡線95的遠(yuǎn)端88具有電接觸墊84。如參考圖3E所描述的，無(wú)源電氣元件例如電阻元件和電容元件可以安裝在探測(cè)頭臂上與信號(hào)跡線和接地跡線95、97電氣連通，從而形成一部分補(bǔ)償RC衰減電路。受控的阻抗傳輸線還可以作為微波傳輸帶傳輸線形成，其中接地跡線在信號(hào)跡線下面。
圖4示出了裝配好的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)例。柔性襯底材料70安裝在外殼12中，該外殼具有從外殼12向下延伸的探測(cè)頭臂78、80。將電阻元件90焊接到探測(cè)頭臂78、80上的遠(yuǎn)端電接觸墊84，電阻元件電線94用作探測(cè)頭。
參考圖5，其示出了本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)10的另一個(gè)實(shí)施方案。與前面附圖相同的元件標(biāo)記相同。在圖5的實(shí)施方案中，形成在探測(cè)頭安裝件114的內(nèi)表面在的孔被基本上為矩形的具有頂面112、底面114和側(cè)面116的凹座110代替。在探測(cè)頭安裝件14的內(nèi)表面52中形成兩組凹槽118、120，且每組凹槽具有如圖6所示的通常垂直定位的第一和第二凹槽122、124。在每組凹槽118、120中的第一凹槽122布置在探測(cè)頭安裝件14的頂面126和凹座110的頂面112之間。凹槽具有從內(nèi)表面向基本為圓形的部分130延伸的槽道部分128。一部分從探測(cè)頭安裝件14的頂面延伸的凹槽可以是U形結(jié)構(gòu)132，其在槽道128和凹槽122的圓形部分130之上延伸。第二凹槽124從凹座110的底面114向下延伸到探測(cè)頭安裝件14一半的位置，從而形成底面134。第二凹槽124通常為U形。在探測(cè)頭安裝件14中形成孔136，其從第二凹槽124延伸到探測(cè)頭安裝件14的前面50，如圖7清楚所示。
布置在探測(cè)頭安裝件的凹座110中的是非壓縮定形的彈性件54。該非壓縮定形的彈性件54基本上為矩形，從而與探測(cè)頭安裝件14中的凹座110一致。非壓縮定形的彈性件54的暴露表面138具有形成于其中的凹槽140，這些凹槽140在探測(cè)頭安裝件14的內(nèi)表面中形成的凹槽122、124對(duì)準(zhǔn)。每一個(gè)電阻元件90的一個(gè)導(dǎo)電線94穿過(guò)探測(cè)頭安裝件14中的一個(gè)孔136。使探測(cè)頭安裝件14的內(nèi)表面52上暴露的導(dǎo)電線92向上彎曲，并穿過(guò)這對(duì)第一凹槽122的槽道部分128和鎖定在圓形部分130中，導(dǎo)電線92與非壓縮定形的彈性件54接觸。在探測(cè)頭安裝件14的頂面126裁減掉過(guò)長(zhǎng)的導(dǎo)電線92。凹槽122、124使各導(dǎo)電線92與探測(cè)頭元件38的接觸引線對(duì)準(zhǔn)。在探測(cè)頭安裝件14中孔136和凹槽122、124的組合可將電阻元件90固定在探測(cè)頭系統(tǒng)中。電阻元件90的另一個(gè)導(dǎo)電線94形成探測(cè)頭42、44。
本發(fā)明的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)10提供了一種用于在試驗(yàn)下的器件上布置不同結(jié)構(gòu)的探測(cè)頭42、44的廉價(jià)的解決方案。多適配器10的探測(cè)頭42、44可以焊接到在試驗(yàn)下的器件上的各種探測(cè)點(diǎn)上。然后通過(guò)沿探測(cè)頭元件38或探針體中的槽道34滑動(dòng)連接臂16、18直到槽道凸起部40卡止在連接臂筋26的分段28、30之間，每一探測(cè)頭系統(tǒng)10可以順序與測(cè)量探針連接。通過(guò)使用連接臂16、18的帶斜面的端面20，借助槽道凸起部40的連接臂筋26的杠桿作用，可從測(cè)量探針上拆下探測(cè)頭系統(tǒng)10。如果損壞了一個(gè)探測(cè)頭系統(tǒng)10中的探測(cè)頭42、44，可以容易地用另一個(gè)探測(cè)頭系統(tǒng)10更換，而不必將測(cè)量探針?biāo)腿ゾS修。
已經(jīng)描述了一種可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)10，它具有其中固定了探測(cè)頭42、44的外殼12。外殼12具有將探測(cè)頭系統(tǒng)10與測(cè)量探針連接的連接臂16、18。外殼12還具有一個(gè)容納非壓縮定形的彈性件56的探測(cè)頭安裝件14。通過(guò)鎖定部件可以將不同類型的探測(cè)頭42、44固定在外殼12上。探測(cè)頭42、44可以包括一個(gè)柔性襯底材料70，其上形成有作為探測(cè)頭42、44的導(dǎo)電跡線72、74。電阻元件90還可以與導(dǎo)電跡線72、74電氣耦合，而電阻元件90的導(dǎo)電線94作為探測(cè)頭42、44。探測(cè)頭42、44還可以僅僅是電阻元件90的導(dǎo)電線94。
顯然對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的基本原理的前提下，可以對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施方案的細(xì)節(jié)進(jìn)行多種改動(dòng)。因此，本發(fā)明的范圍僅由后面的權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種用于可安裝在試驗(yàn)下的器件上的測(cè)量探測(cè)系統(tǒng)的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，包括外殼，其具有探測(cè)頭安裝件和從探測(cè)頭安裝件基本上垂直伸出的相對(duì)的連接臂，該伸出的連接臂限定了探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面；至少一個(gè)第一非壓縮定形彈性件，其布置在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中；第一和第二探測(cè)頭，其布置在非壓縮定形彈性件上；以及鎖定部件，用于將第一和第二探測(cè)頭固定在外殼上。
2.如權(quán)利要求1所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中非壓縮定形彈性件包括不導(dǎo)電的彈性件。
3.如權(quán)利要求2所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中不導(dǎo)電的彈性件包括硅。
4.如權(quán)利要求1所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中第一和第二探測(cè)頭包括各自的具有導(dǎo)電線的第一和第二電阻元件，該導(dǎo)電線從電阻元件沿相反的方向延伸。
5.如權(quán)利要求4所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中鎖定部件包括在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中形成的第一和第二組凹槽，每一組凹槽中的各個(gè)凹槽通常豎直對(duì)準(zhǔn)并由容納非壓縮定形的彈性件的凹座分開(kāi)，每一組凹槽中的一個(gè)凹槽具有從內(nèi)表面向基本上為圓形的部分延伸的槽道部分，而每一組凹槽中的另一個(gè)凹槽中具有延伸到探測(cè)頭安裝件前面的孔，使得每一個(gè)第一和第二電阻元件中的一個(gè)導(dǎo)電線穿過(guò)探測(cè)頭安裝件中的孔，并穿過(guò)凹槽的槽道部分固定在各第一和第二組凹槽的圓形部分中。
6.如權(quán)利要求5所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中探測(cè)頭安裝件具有頂面、底面和前面，凹座具有頂面和底面，其中第一和第二組凹槽中的一個(gè)凹槽從在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中的凹座的頂面向探測(cè)頭安裝件的頂面延伸，而第一和第二組凹槽中的另一個(gè)凹槽從凹座的底面向基部延伸。
7.如權(quán)利要求1所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中第一和第二探測(cè)頭還包括具有各自的第一和第二探測(cè)頭臂和至少第一和第二導(dǎo)電跡線的柔性襯底材料，該探測(cè)頭臂由在柔性襯底材料中形成的凹槽限定，一個(gè)導(dǎo)電跡線沿一個(gè)探測(cè)頭臂延伸，另一個(gè)導(dǎo)電跡線沿形成第一和第二探測(cè)頭的另一個(gè)探測(cè)頭臂延伸，第一和第二導(dǎo)電跡線的近端在柔性襯底材料上形成各自的電接觸墊，該電接觸墊布置成靠近和遠(yuǎn)離非壓縮定形的彈性件，第一和第二導(dǎo)電跡線的遠(yuǎn)端在各自的第一和第二探測(cè)頭臂上形成電接觸墊。
8.如權(quán)利要求7所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中每一個(gè)第一和第二導(dǎo)電跡線還包括無(wú)源電氣元件，其布置在柔性襯底材料上，并與各自的第一和第二導(dǎo)電跡線電氣耦合。
9.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中無(wú)源電氣元件包括在分立的表面安裝電阻元件上。
10.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中無(wú)源電氣元件包括在柔性襯底上形成的印刷好的電阻元件。
11.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中無(wú)源電氣元件包括在分立的表面安裝電阻和電容元件。
12.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中無(wú)源電氣元件包括在柔性襯底上形成的印刷好的電阻和電容元件。
13.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中第一和第二探測(cè)頭還包括各自的第一和第二電阻元件，其具有相反的導(dǎo)電線，每一各自的第一和第二電阻元件的一個(gè)導(dǎo)電線與在第一和第二導(dǎo)電跡線的遠(yuǎn)端上的各自的電接觸墊電氣耦合，每一各自的第一和第二電阻元件的另一個(gè)導(dǎo)電線形成各自的第一和第二探測(cè)頭。
14.如權(quán)利要求13所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，還包括在第一和第二探測(cè)臂的各個(gè)電接觸墊中形成的導(dǎo)電孔，用于容納從各自的第一和第二電阻元件伸出的導(dǎo)電線。
15.如權(quán)利要求7所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中在柔性襯底材料的每一探測(cè)頭臂上的導(dǎo)電跡線還包括受控的阻抗傳輸線。
16.如權(quán)利要求15所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中該受控的阻抗傳輸線還包括共面的波導(dǎo)，其具有布置在信號(hào)導(dǎo)體跡線的任何一側(cè)上的信號(hào)導(dǎo)體跡線和相鄰的接地跡線。
17.如權(quán)利要求16所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中每一個(gè)共面波導(dǎo)的信號(hào)和接地跡線與對(duì)應(yīng)的布置在柔性襯底的電接觸墊部分上的電接觸墊耦合。
18.如權(quán)利要求15所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中受控的阻抗傳輸線還包括微波傳輸帶傳輸線，其在柔性襯底的一個(gè)表面上具有一個(gè)信號(hào)導(dǎo)體跡線，和在柔性襯底的相對(duì)表面上在信號(hào)導(dǎo)體跡線下面布置的接地跡線。
19.如權(quán)利要求18所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中每一微波傳輸帶傳輸線的信號(hào)跡線和接地跡線與對(duì)應(yīng)的布置在柔性襯底的電接觸墊部分上的電接觸墊耦合。
20.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，還包括在容納了第一和第二非壓縮定形的彈性件的探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面中形成的第一和第二凹座。
21.如權(quán)利要求8所示的可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，其中連接臂具有一個(gè)頂面以及鎖定部件，包括在柔性襯底材料中形成的孔和在柔性襯底材料上形成各自面向下的肩部的橫向延伸部；以及在探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面上向外延伸的凸起，該凸起具有帶肩表面；以及在相對(duì)的連接臂中形成的凹座，連接臂從頂面向下延伸以便在靠近探測(cè)頭安裝件的連接臂中形成帶肩表面，其中向外延伸的凸起容納在柔性襯底材料的孔中，凹座容納柔性襯底元件的橫向延伸部，且橫向延伸部的面向下的肩部接合凹座的帶肩表面。
全文摘要
一種可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)，具有一個(gè)外殼，其包括探測(cè)頭安裝件和從探測(cè)頭安裝件伸出的相對(duì)的基本上垂直的連接臂。該連接臂限定了探測(cè)頭安裝件的內(nèi)表面，其中布置有至少一個(gè)第一非壓縮定形彈性件。第一和第二探測(cè)頭布置在非壓縮定形彈性件上，并通過(guò)鎖定部件固定在外殼上。該可連接/拆卸的探測(cè)頭系統(tǒng)允許在試驗(yàn)下的器件上將探測(cè)頭安裝到探測(cè)觸點(diǎn)，而不用連接測(cè)量探針。連接臂允許測(cè)量探針與探測(cè)頭系統(tǒng)連接和分離。
文檔編號(hào)H01R13/502GK1702464SQ20051007393
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者J·L·馬丁, M·A·格斯福德, W·R·普利, W·Q·羅, I·G·波洛克, W·A·哈格拉普 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司