特許 7409783 試験プローブ・チップ及び抵抗性要素

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】試験プローブ・チップ及び抵抗性要素

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20231226BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 D

G01R1/067 C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019094772

(22)【出願日】2019-05-20

(65)【公開番号】P2019200209

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2022-04-26

(31)【優先権主張番号】62/673,793

(32)【優先日】2018-05-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/165,928

(32)【優先日】2018-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391002340

【氏名又は名称】テクトロニクス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジュリー・エイ・キャンプベル

(72)【発明者】

【氏名】ジョシア・エイ・バートレット

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２６０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３７３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０９１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－４４６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２２９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－４００４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０６

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ ３１／２８

Ｇ０１Ｒ １９／００

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験プローブ・チップであって、
被試験デバイスと電気的に接続されるよう構成される第１端部を有するチップ部品であって、試験プローブ・チップの信号フロー軸に沿って、上記第１端部と反対側にある第２端部とを有する上記チップ部品と、
上記信号フロー軸に沿って上記チップ部品の上記第２端部に電気的に接続される抵抗性要素であって、該抵抗性要素を通過する電気信号に電気的インピーダンスを与えるよう構成される上記抵抗性要素と、
上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿った第１軸方向に上記チップ部品にメカ的な力が加えられたときに、上記第１軸方向に上記チップ部品が動くことを可能にすると共に、上記メカ的な力が除去されるか又は低減されたときに、上記第１軸方向と反対の第２軸方向への上記チップ部品の動きを生じさせるよう構成されるコンプライアンス部材と、
上記チップ部品を上記コンプライアンス部材に対してメカ的に結合する構造部材と
を具え、
該構造部材と上記抵抗性要素との間に空隙が設けられる試験プローブ・チップ。

【請求項2】

上記抵抗性要素が、該抵抗性要素の第１端部において、上記チップ部品の上記第２端部と電気的に接続され、上記コンプライアンス部材は、上記抵抗性要素の第２端部で電気的に接続されるプランジャ台座部を有し、上記抵抗性要素の上記第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記抵抗性要素の上記第１端部の反対にある請求項１の試験プローブ・チップ。

【請求項3】

上記プランジャ台座部が、上記抵抗性要素の上記第２端部に上記プランジャ台座部の第１端部で電気的に結合され、上記コンプライアンス部材は、円筒型部品を更に有し、上記プランジャ台座部の第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記円筒型部品内をスライドするよう構成され、このとき、上記プランジャ台座部の上記第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記プランジャ台座部の上記第１端部の反対側にある請求項２の試験プローブ・チップ。

【請求項4】

上記コンプライアンス部材は、上記円筒型部品内にスプリング機構を更に有し、該スプリング機構は、上記第１軸方向に上記チップ部品にメカ的な力が加えられたときに、上記第１軸方向に上記円筒型部品内の上記プランジャ台座部が動くことを可能にすると共に、上記メカ的な力が除去されるか又は低減されたときに、上記第２軸方向への上記円筒型部品内の上記プランジャ台座部の動きを生じさせるよう構成される請求項３の試験プローブ・チップ。

【請求項5】

上記抵抗性要素は、第１インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第１レイヤと、第２インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第２レイヤとを有し、上記第２インピーダンスは、上記第１インピーダンスよりも大きい請求項１から４のいずれかの試験プローブ・チップ。

【請求項6】

上記抵抗性要素は、上記第２インピーダンスより小さい第３インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第３レイヤを更に有し、上記第２レイヤが上記第１レイヤと上記第３レイヤの間にあり、上記第１レイヤ及び上記第３レイヤが、夫々電気的に導電性である請求項５の試験プローブ・チップ。

【請求項7】

上記第２レイヤが、上記信号フロー軸と平行に上記第２レイヤを貫通するビアを有する請求項５の試験プローブ・チップ。

【請求項8】

上記抵抗性要素が、浮遊抵抗性材料を有する導電性エポキシ又はエラストマから構成される請求項１から４のいずれかの試験プローブ・チップ。

【請求項9】

信号フロー軸に沿って通過する電気信号に電気的なインピーダンスを与えるよう構成される抵抗性要素であって、
第１インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第１レイヤと、
上記第１インピーダンスよりも大きい第２インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第２レイヤと、
上記第２インピーダンスより小さい第３インピーダンスを有し、上記信号フロー軸と直交な第３レイヤと
を具え、上記第２レイヤが上記第１レイヤと上記第３レイヤの間にあり、上記第１レイヤ及び上記第３レイヤが、夫々電気的に導電性である抵抗性要素。

【請求項10】

上記第２レイヤが、上記信号フロー軸と平行に上記第２レイヤを貫通するビアを有する請求項９の抵抗性要素。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、試験プローブに関し、特に、試験プローブ用のプローブ・チップと、これに用いる抵抗性要素に関する。

【背景技術】

【0002】

今日のエンジニアは、高速シリアル・バスを有するデバイスを試験することを試み続けている。これらデバイスの多くは、これらに限定するものではないが、ＤＤＲ２（double data rate 第２generation）ＳＤＲＡＭ（synchronous dynamic random-access memory）、ＤＤＲ４（double data rate fourth generation）ＳＤＲＡＭ及びＰＣＩｅ（peripheral component interconnect express）と認められる。電圧スイングの振幅は小さくなり、パルス周波数は非常に高速で、複雑なシグナリングのために、正確な電気的プロービングが必要となる。こうした高速シルアル・バスは、様々の形態のコンシューマ・ハードウェア装置に広く普及している。これら製品の夫々に、重要な試験ポイントが多数ある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１２６０１８号公報

【非特許文献】

【0004】

【文献】「主成分分析」の記事、Wikipedia（日本語版）、［オンライン］、［２０１９年５月１５日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/主成分分析>

【文献】「Micropenning（マイクロペンニング）」の紹介サイト、米国 MicroPen Technologies Corporation の１部門である Ohmcraft、［online］、［２０１９年５月２０日検索］、インターネット<https://www.ohmcraft.com/resources/micropenning>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

これら製品中の試験ポイントは、配置やアクセスしやすさの両方が非常の大きく変わり得るもので、通常、１つ又は２つの接触ポイントが必要となる。典型的には、接触ポイントには、高速信号と電気的に接触し、これによって、高速信号にアクセスするマイクロ・トレース、ビア（VIA）、コンポーネント・パッド及びコネクタ・コンタクトがある。しかし、これら試験ポイントは、常に同じ平面状にあるわけではなく、もし２つのプローブ・コンタクトが必要（差動プローブの場合のように）なら、適切に接触するようプローブの位置決めを補助するために、プローブ・チップに柔軟性（compliance：コンプライアンス）があることが望ましい。接触ポイントは、主成分分析（ＰＣＡ：principal component analysis）ハードウェア上で、仮想的に垂直から水平までを含むあらゆる方位角に存在することがある。こうした状況では、これら試験ポイントは、コンプライアンスのあるプローブ・チップの方がアクセスがしやすい。

【0006】

これらアクセス・ポイントに関しては、こうしたポイントにワイヤを半田付けするなど、半恒久的なプローブの接触形態が多数ある一方で、こうしたやり方には、接続中に被測定デバイス（ＤＵＴ）を損傷する可能性や、長い設定時間、そして、これら試験ポイントにワイヤを半田付けするための非常に器用なスキルが必要となるといった多数の欠点もある。また、半恒久的な接触では、ミスを素早く修正することができない。半田付けプローブ・チップは、２、３回の接続だけで摩耗しがちなので、交換の必要性を生じることとなり、これは、非常に不経済なものとなり得る。最後に、信号の忠実度が、特に高周波数において、半付け接続の品質及び配置を原因として、大きく変動しがちである。

【0007】

そこで、本発明は、従来技術の欠点を解決しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態としては、大まかに言えば、試験プローブと共に利用するのに適し、例えば、被試験デバイス（ＤＵＴ）上の試験ポイントと正確に接触するよう構成されるプローブ・チップがある。こうした試験プローブ・チップは、スプリング・プローブとして構成されても良く、これは、ＤＵＴと接触するポイントの近くに配置される抵抗性要素又はインピーダンス要素を含む。この抵抗性要素又はインピーダンス要素は、スプリング・プローブのスルー応答を大幅に改善すると共にＤＵＴ負荷を大幅に低減し、これによって、高速な信号のアクイジション（取込み）を可能にする。スプリング（又は、コンプライアンス）要素は、試験プローブ・チップによって被るメカ的な負荷を低減できる。

【0009】

本発明による試験プローブ及び試験プローブ・チップは、接触領域の物理的及び電気的なコントロールを改善し、更に、長時間のセットアップ時間に適していないデバッグ環境を迅速なものにするのに役立つ。本発明による試験プローブ及びプローブ・チップは、様々なクラスの製品、特に、ハンドヘルド製品や、迅速なプローブの配置が必要な製品などにおいて、接続箇所のより良い視認性と、直感的な操作性を効果的に提供する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態による試験プローブ・チップの立体分解図である。

【図2A】図２Ａは、図１の試験プローブ・チップを組み立てた場合の斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａに示す線に沿った試験プローブ・チップの断面図である。

【図3】図３は、例示的な試験プローブに組み込まれた、本発明の実施形態による例示的な試験プローブ・チップを示す。

【図4】図４は、例示的な試験プローブに組み込まれた、本発明の実施形態による例示的な試験プローブ・チップを示す。

【図5A】図５Ａは、本発明の実施形態による抵抗性要素の側面断面図である。

【図5B】図５Ｂは、抵抗性要素の信号フロー軸と垂直な線に沿った、図５Ａの抵抗性要素の断面図である。

【図6A】図６Ａは、本発明の実施形態による抵抗性要素の側面部分断面図である。

【図6B】図６Ｂは、抵抗性要素の信号フロー軸と垂直な線に沿った、図６Ａの抵抗性要素の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、本発明の実施形態による試験プローブ・チップ１００の一部を示す立体分解図である。図２Ａは、図１の試験プローブ・チップ１００を組み立てた場合の斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示す線に沿った試験プローブ・チップの断面図である。なお、図中に描いたものは、必ずしも一定の縮尺ではない（以下、同じ）。

【0012】

図１、２Ａ及び２Ｂに示すように、試験プローブ・チップ１００には、チップ部品１０１、抵抗性要素１０２、コンプライアンス部材１０３及び構造部材１０４があっても良い。使用中、電気信号は、チップ部品１０１によって取り込むことができ、抵抗性要素１０２を通して伝送される。これらは、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸（signal-flow axis）１０５を規定する。図２Ａに示すように、信号フロー軸は、試験プローブ・チップ１００の長手軸とほぼ一致していても良い。

【0013】

チップ部品１０１は、被試験デバイス１０７に電気的に接続されるよう構成される第１端部１０６を有していても良い（図３及び４参照）。例えば、チップ部品１０１は、ＤＵＴ１０７上の１つ以上の接触ポイントとの精密な電気的接続を確立するか又は接続を容易にする１つ以上のポイントを有していても良い。第２端部１０８は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿って、チップ部品１０１の第１端部１０６の反対側にある。

【0014】

抵抗性要素１０２は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿った、抵抗性要素１０２の第１端部１０９で、チップ部品１０１の第２端部１０８に電気的に結合されても良い。この電気的結合は、面接触、半田付け、導電性エポキシその他の適切な方法によって実現されても良い。抵抗性要素１０２は、抵抗性要素１０２を通過する電気信号に電気的なインピーダンスを与えるように構成される。抵抗性要素１０２には、更に、第２端部１１０があっても良く、これは、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿った、抵抗性要素１０２の第１端部１０９の反対側にある。

【0015】

抵抗性要素１０２は、従来からある抵抗性要素であっても良いし、抵抗性要素１０２が、図５Ａ～６Ｂに関して後述するような、専用の抵抗性要素であっても良い。もし抵抗性要素１０２が、従来型の抵抗性要素であれば、例えば、０４０２サイズ（長さ0.4mm×幅0.2mm）パッケージの抵抗器で、これに可変エア・ギャップがあるものからエア・ギャップがないものまで、種々のものであって良い。

【0016】

抵抗性要素１０２は、抵抗性材料を浮遊させた導電性エポキシ抵抗器であるか、又は、こうした導電性エポキシ抵抗器を含んでいても良い。この導電性エポキシは、例えば、エポキシがくっつかないチューブ内で形成されても良い。このチューブは、例えば、テフロン（登録商標）のブランドで提供されるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成されていても良い。導電性エポキシ内に浮遊させる抵抗性材料の量は、抵抗性要素１０２が所望の抵抗値を実現するように増減させても良い。加えて、又は、これに代えて、抵抗性要素１０２で与えられる抵抗値は、得られる抵抗値をモニタしながら、抵抗性要素１０２から抵抗性材料を除去する（例えば、従来からあるダイヤモンド・ソーやレーザを使って）ことによって調整しても良い。

【0017】

抵抗性要素１０２は、浮遊抵抗性材料を有するエラストマであるか、又は、こうしたエラストマを含んでいても良い。このエラストマは、例えば、エラストマがくっつかないチューブ内で形成されても良い。このチューブは、例えば、テフロン（登録商標）のブランドで提供されるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成されていても良い。エラストマ内に浮遊させる抵抗性材料の量は、抵抗性要素１０２が所望の抵抗値を実現するように増減させても良い。加えて、又は、これに代えて、抵抗性要素１０２で与えられる抵抗値は、得られる抵抗値をモニタしながら、抵抗性要素１０２から抵抗性材料を除去する（例えば、従来からあるダイヤモンド・ソーやレーザを使って）ことによって調整しても良い。

【0018】

こうしたエラストマ（弾性）抵抗性要素は、そのエラストマをチップ部品１０１とプランジャ台座部１１４の間で圧縮し、次いで、エラストを圧縮状態（これは、エラストの抵抗特性にある程度影響を与える）に確実に維持するように、構造部材１０４を適切な位置に接着、さもなければ固定することによって組み立てられても良い。その抵抗値は、エラストマを圧縮しているときに、所望の抵抗値を確実に実現するために、測定されても良い。

【0019】

抵抗性要素１０２に代えて、又は、抵抗性要素１０２に加えて、本発明の実施形態は、チップ部品１０１をＤＵＴ１０７にくっつける抵抗性エポキシを有していても良く、これによって、試験プローブ・チップ１００とＤＵＴ１０７との間に抵抗を与えるようにしても良い。こうした場合では、エポキシの抵抗特性は、様々な校正技術に基づいて定めても良い。

【0020】

コンプライアンス部材１０３は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿った第１軸方向１１１にチップ部品１０１に対してメカ的な力（mechanical force：機械的な力）が加えられたときに、第１軸方向１１１へとチップ部品１０１が動くのを可能にするよう構成されても良い。例えば、メカ的な力は、試験プローブ・チップ１００のチップ部品１０１がＤＵＴ１０７に接触することから生じることがある。コンプライアンス部材１０３は、更に、チップ部品１０１に加えられたメカ的な力が除去されるか又は減少したときに、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿った第２軸方向１１２へ向かうチップ部品１０１の動きが生じるよう構成されても良い。第２軸方向１１２は、第１軸方向１１１と反対である。

【0021】

本発明の全ての実施形態がコンプライアンス部材１０３を含んでいなくても良い。こうした実施形態では、抵抗性要素１０２は、後述するプローブ本体のような試験プローブ本体１１３（図３及び４参照）に接続されても良い。

【0022】

コンプライアンス部材１０３は、更に、プランジャ台座部１１４、スプリング機構（メカニズム）１１５及び円筒型（barrel：たる型、バレル）部品１１６を有していても良い。

【0023】

プランジャ台座部１１４は、プランジャ台座部１１４の第１端部１１７において、抵抗性要素１０２の第２端部１１０に電気的に結合できる。電気的な結合は、表面接触、半田付け、導電性エポキシ、又は、他の何らか適切な方法で実現されても良い。プランジャ台座部１１４の第２端部１１８は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿って、プランジャ台座部１１４の第１端部１１７の反対側にある。プランジャ台座部１１４の第２端部１１８は、円筒型部品１１６の内部を、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５に沿って、スライドするように構成されていても良い。

【0024】

円筒型部品１１６は、図１及び２Ａに示すように、端部が球形になっていても良い。この球形によって、円筒型部品１１６を試験プローブ１２０の受け入れソケットへ挿入するのを容易にできる（図３及び４参照）。しかしながら、円筒型部品１１６が全ての実施形態で球形の端部を有する必要はなく、他の構成を用いても良い。

【0025】

スプリング機構１１５は、少なくとも一部分が、円筒型部品１１６内にあっても良い。スプリング機構１１５は、チップ部品１０１に第１軸方向１１１へのメカ的な力が加えられたときに、プランジャ台座部１１４が、円筒型部品１１６内で、第１軸方向１１１へ移動できるように構成されても良い。スプリング機構１１５は、更に、メカ的な力が除去されるか、低減されたときに、円筒型部品１１６内において、プランジャ台座部１１４の第２軸方向１１２への移動を生じさせるように構成されていても良い。スプリング機構１１５は、例えば、図１に示す例示的なスプリングのような、圧縮コイルばね（helical compression spring）であっても良い。結果として、圧縮コイルばねは、チップ部品１０１に第１軸方向１１１へのメカ的な力が加わると圧縮される一方、メカ的な力が除去されるか又は低減されると、広がることができる。別の例としては、スプリング機構１１５が、弾性ディスク（resilient disk）若しくは弾性パック（resilient puck：ゴム製弾性材）、又は、ねじりばね（torsion spring：トーション・スプリング）であっても良い。

【0026】

構造部材１０４は、チップ部品１０１をプランジャ台座部１１４に構造的に結合しても良く、そして、抵抗性要素１０２は、構造部材１０４内にあっても良い。抵抗性要素１０２自身は、構造的にはそれほど高精度でないことがあるため、構造部材１０４が、チップ部品１０１に加えられたメカ的な力の全部又は一部をコンプライアンス部材１０３へ伝えても良い。構造部材１０４は、プランジャ台座部１１４とチップ部品１０１とに、接着剤、エポキシ、保持用ねじ（retention screw）、又は他の適切な化学的又はメカ的な固定手段でメカ的（機械的）に結合されても良い。構造部材１０４は、プラスチックのような非導電性材料から構成されていても良い。構造部材１０４は、開口等のない構造物として描かれているが、実施形態によっては、構造部材１０４に、開口や孔などの間隙があってにも良い。

【0027】

実施形態によっては、抵抗性要素１０２と構造部材１０４との間に空隙（air gap：エア・ギャップ）を確保するために、構造部材１０４の内径が、抵抗性要素１０２の外径よりも大きくなっている。この構成の例が、図２Ｂに示されている。空隙１１９は、構造部材１０４が抵抗性要素１０２の電気特性に影響を与えないようにするのに役立つ。空隙１１９の大きさ（具体的には、抵抗性要素１０２の外径と構造部材１０４の内径との間の距離）は、試験プローブ・チップ１００の構成又は試験プローブ・チップ１００で捕捉される信号に基づいて選択しても良く、よって、所望の実施形態に応じて変化させても良い。

【0028】

図３は、例示的な試験プローブ１２０に取り付けられた例示的な試験プローブ・チップ１００を示している。図３に示すように、シングル・チップ試験プローブ１２０は、試験プローブ本体１１３に取り付けられた１つの試験プローブ・チップ１００を有していても良い。試験プローブ１２０は、例えば、試験測定装置の試験プローブであっても良い。試験プローブ・チップ１００は、例えば、円筒型部品１１６（図１及び２Ａ参照）を試験プローブ１２０の受け入れソケットに挿入することによって、例示的な試験プローブ１２０に取り付けられても良い。受け入れソケットは、例えば、試験プローブ１２０の一部分であるフレキシブル回路に半田付けされていても良い。

【0029】

こうして、試験プローブ１２０は、試験プローブ・チップ１００のチップ部品１０１をＤＵＴ１０７の目標とする領域に対して位置決めすることによって、ＤＵＴ１０７からの電気信号を取り込むことができる。よって、例えば、ユーザは、試験プローブ１２０を使って、試験プローブ・チップ１００と、ＤＵＴ１０７上の試験ポイント（例えば、高速信号アクセス・ポイントなど）との間に圧縮抵抗を形成できる。

【0030】

図４は、例示的な試験プローブ１２１に取り付けられた複数の例示的な試験プローブ・チップ１００を示している。図４に示すように、ダブル・チップ差動試験プローブ１２１は、試験プローブ本体１１３に取り付けられた２つの試験プローブ・チップ１００を有していても良い。試験プローブ１２１は、例えば、試験測定装置の試験プローブであっても良い。試験プローブ・チップ１００の夫々は、例えば、円筒型部品１１６（図１及び２Ａ参照）を試験プローブ１２１の受け入れソケットに挿入することによって、例示的な試験プローブ１２１に取り付けられても良い。受け入れソケットは、例えば、試験プローブ１２１の一部分であるフレキシブル回路に半田付けされていても良い。

【0031】

こうして、試験プローブ１２１は、試験プローブ・チップ１００夫々のチップ部品１０１をＤＵＴ１０７の目標とする領域に対して位置決めすることによって、被試験デバイスからの差動電気信号を取り込むことができる。よって、例えば、ユーザは、試験プローブ１２１を使って、試験プローブ・チップ１００の１つと、ＤＵＴ１０７上の１つの試験ポイント（又は、試験プローブ・チップ１００の両方と２つの試験ポイント）との間に圧縮抵抗を形成できる。試験ポイントは、例えば、高速信号アクセス・ポイントである。

【0032】

図５Ａは、本発明の実施形態による抵抗性要素１２２の部分を示す側面部分断面図である。断面は、抵抗性要素１２２の信号フロー軸１３２と平行な切断面に沿っている。図５Ａの抵抗性要素１２２は、例えば、図１の抵抗性要素１０２であっても良い。図５Ｂは、抵抗性要素１２２の信号フロー軸１３２と垂直な切断面に沿った、図５Ａの抵抗性要素１２２の断面図である。使用中、電気信号は、信号フロー軸１３２の方向に抵抗性要素１２２を通過する。図５Ａに示すように、信号フロー軸１３２は、抵抗性要素１２２の長手軸とほぼ一致していても良い。抵抗性要素１２２が、図１～２Ｂの試験プローブ・チップ１００のような試験プローブ・チップの一部分である場合、抵抗性要素１２２の信号フロー軸１３２は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５とほぼ一致していても良い。

【0033】

図５Ａ及び５Ｂに示すように、抵抗性要素１２２は、第１インピーダンスを有する第１レイヤ１２３と、第２インピーダンスを有する第２レイヤ１２４とを有していても良い。第２インピーダンスは、第１インピーダンスよりも大きくても良く、また、第１レイヤ１２３と第２レイヤ１２４は、同心状となっていても良い。ここで「同心」とは、中心を共有することを意味する。これらレイヤ（第１レイヤ１２３及び第２レイヤ１２４）の断面は、断面に中心を特定できる正多角形、矩形、円形又は他の形状であっても良く、ここで、断面は、抵抗性要素１２２の信号フロー軸１３２と垂直である。

【0034】

実施形態によっては、図５Ｂに示すように、第２レイヤ１２４が、第１レイヤ１２３の周りを囲んでいる。別の実施形態では、第１レイヤ１２３が第２レイヤ１２４の周りを囲んでいる。実施形態によっては、第２レイヤ１２４の第２インピーダンスが、第２レイヤ１２４が実質的に絶縁体であるかのように、第１レイヤ１２３の第１インピーダンスよりも大幅に大きくても良い。

【0035】

図５Ａ及び５Ｂに示すように、抵抗性要素１２２が、更に、第２インピーダンスよりも大きな第３インピーダンスを有する第３レイヤ１２５を含んでいても良い。第１レイヤ１２３、第２レイヤ１２４及び第３レイヤ１２５が同心であっても良い。抵抗性要素１２２の信号フロー軸１３２に垂直な断面において、第２レイヤ１２４が第１レイヤ１２３の周りを囲んでいても良く、そして、第３レイヤ１２５が、第２レイヤ１２４の周りを囲んでいても良い。よって、これらレイヤのインピーダンス値は、最も内側のレイヤから最も外側のレイヤへと増加するとしても良い。電気信号の周波数が高くなるほど、抵抗器の中心からより遠くを電気信号が伝わるので（表皮効果）、最も内側のレイヤから最も外側のレイヤへと複数レイヤのインピーダンス値が増加する構成では、抵抗性要素１２２の中心を通過する信号の直流（ＤＣ）及び低周波数（low frequency：ＬＦ）成分は、比較的小さい抵抗を与える一方、高い周波数ほど、高い抵抗を被ることになる。

【0036】

別の実施形態では、これらレイヤのインピーダンス値が、最も内側のレイヤから最も外側のレイヤへと減少するとしても良い。更に別の実施形態では、中間レイヤのインピーダンス値が、隣接する２つのレイヤのインピーダンス値よりも大きいとしても良い。

【0037】

抵抗性要素１２２は、複数の金属レイヤ１２６を有していても良い。金属レイヤ１２６は、プランジャ台座部１１４及びチップ部品１０１と電気的な接続を形成するのに適した任意の材料としても良い。こうした材料としては、銀、金、銅又は任意の他の電気的に導電性材料であるか、これら材料の任意の組み合わせであっても良い。金属レイヤ１２６は、マイクロペンニング処理のような任意の適切な処理を利用してつけられても良い。金属レイヤ１２６は、キャップ（Cap）として形成されても良いし、又は、金属レイヤ１２６は、抵抗性レイヤの一方の端部（又は両端部）を露出したままにすることで形成されても良い。

【0038】

図５Ａ及び５Ｂは、３つの同心状抵抗性レイヤを描いているが、もっと多数又はもっと小数の抵抗性レイヤも本発明の範囲内にある。具体的には、２以上の抵抗性レイヤを含む任意の抵抗器が、明確に意図したものである。

【0039】

図６Ａは、本発明の実施形態による抵抗性要素１２７の部分を示す側面部分断面図である。断面は、抵抗性要素１２７の信号フロー軸１３２と平行な切断面に沿っている。図６Ａの抵抗性要素１２７は、例えば、図１の抵抗性要素１０２であっても良い。図６Ｂは、抵抗性要素１２７の信号フロー軸１３２と垂直で、抵抗性要素１２７の例示的な第２レイヤ１２９を通過する切断面に沿った、図６Ａの抵抗性要素１２７の断面図である。使用中、電気信号は、信号フロー軸１３２の方向に抵抗性要素１２７を通過する。図６Ａに示すように、信号フロー軸１３２は、抵抗性要素１２７の長手軸とほぼ一致していても良い。抵抗性要素１２７が、図１～２Ｂの試験プローブ・チップ１００のような試験プローブ・チップの一部分である場合、抵抗性要素１２７の信号フロー軸１３２は、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５とほぼ一致していても良い。

【0040】

図６Ａ及び６Ｂに示すように、抵抗性要素１２７は、第１インピーダンスを有する第１レイヤ１２８と、第２インピーダンスを有する複数の第２レイヤ１２９及び１３３とを有していても良い。第２インピーダンスは、第１インピーダンスよりも大きくても良く、また、第１レイヤ１２８と第２レイヤ１２９及び１３３は、抵抗性要素１２７の信号フロー軸１３２と直交であっても良い。これら第２レイヤ１２９及び１３３は、電気的に非導電性（nonconductive）であっても良い。

【0041】

実施形態によっては、第２レイヤ１２９及び１３３に、第２レイヤ１２９及び１３３を貫通するビア（VIA）１３０があっても良い。ビア１３０は、抵抗性要素１２７の信号フロー軸１３２と平行であっても良く、また、ビア１３０は、導電性材料でメッキされているか又は充填されていても良い。実施形態によっては、第２レイヤ１２９及び１３３は、１つ以上のビア１３０を有していても良い。１つ又は複数のビア１３０は、第２レイヤ１２９及び第２レイヤ１３３に関して図６Ａで示すように、例えば、第２レイヤ１２９及び１３３を通過する電気信号に対して異なる影響を与えるように、信号フロー軸１３２から異なる距離にあっても良い。ビア１３０は、電気信号が第２レイヤ１２９及び１３３の夫々を通して次のレイヤへと通過できるように構成される。こうした構成によれば、電気信号のＤＣ及び低周波数（ＬＦ）成分が、第２レイヤ１２９及び１３３を基本的にインピーダンスなしで通過可能になる一方で、電気信号の高い周波数成分ほど、１つのレイヤから次のレイヤへとジャンプすることを強制され、よって、電気信号の高い周波数成分ほど、遅れることになる。例えば、高い周波数成分ほど、次の導電性レイヤに容量的に結合することになろう。

【0042】

図６Ａ及び６Ｂに示すように、抵抗性要素１２７は、更に、試験プローブ・チップ１００の信号フロー軸１０５と直交な第３レイヤ１３１を含んでいても良い。第３レイヤ１３１は、第２インピーダンスよりも小さい第３インピーダンスを有している。実施形態によっては、第１レイヤ１２８の第１インピーダンスと、第３レイヤ１３１の第３インピーダンスが同じであっても良い。第２レイヤ１２９及び１３３は、第１レイヤ１２８と第３レイヤ１３１の間にあっても良い。第１レイヤ１２８及び第３レイヤ１３１は、夫々電気的に導電性であっても良い。例に示されるように、図６Ａ及び６Ｂの実施形態は、導電性レイヤ（第１レイヤ１２８及び第３レイヤ１３１）と、非導電性レイヤ（第２レイヤ１２９及び１３３）とを交互に有していても良い。図６Ａ及び６Ｂの例は、これらレイヤを交互させる可能な１つの実施形態に過ぎない。

【0043】

導電性レイヤは、何らかの適切な導電性材料であるか、又は、こうした材料を含んでいても良い。こうした材料としては、銀、金、銅又は任意の他の電気的に導電性材料であるか、又は、これら材料の任意の組み合わせであっても良い。非導電性レイヤは、例えば、プラスチックのような任意の適切な絶縁材料であるか、又は、こうした材料を含んでいても良い。

【0044】

以下では、本願で開示される発明の説明に有益な実施例が提示される。発明の実施形態は、以下で記述する実施例の１つ以上及び任意の組み合わせを含んでいても良い。

【0045】

実施例１としては、試験プローブ・チップがあり、被試験デバイスと電気的に接続されるよう構成される第１端部を有するチップ部品であって、試験プローブ・チップの信号フロー軸に沿って、上記第１端部と反対側にある第２端部とを有する上記チップ部品と、上記信号フロー軸に沿って上記チップ部品の上記第２端部に電気的に接続される抵抗性要素であって、該抵抗性要素を通過する電気信号に電気的インピーダンスを与えるよう構成される上記抵抗性要素と、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿った第１軸方向に上記チップ部品にメカ的な力が加えられたときに、上記第１軸方向に上記チップ部品が動くことを可能にすると共に、上記メカ的な力が除去されるか又は低減されたときに、上記第１軸方向と反対の第２軸方向への上記チップ部品の動きを生じさせるよう構成されるコンプライアンス部材とを具えている。

【0046】

実施例２としては、実施例１の試験プローブ・チップがあり、このとき、上記抵抗性要素は、上記チップ部品の上記第２端部と上記抵抗性要素の第１端部において電気的に接続され、上記コンプライアンス部材は、上記抵抗性要素の第２端部で電気的に接続されるプランジャ台座部を有し、上記抵抗性要素の上記第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記抵抗性要素の上記第１端部の反対にある。

【0047】

実施例３としては、実施例１～２のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記チップ部品を上記コンプライアンス部材に構造的に結合する構造部材を更に具えている。

【0048】

実施例４としては、実施例３の試験プローブ・チップがあり、このとき、上記抵抗性要素は、上記構造部材内にある。

【0049】

実施例５としては、実施例２～４のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記プランジャ台座部は、上記抵抗性要素の上記第２端部に上記プランジャ台座部の第１端部で電気的に結合され、上記コンプライアンス部材は、円筒型部品を更に有し、上記プランジャ台座部の第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記円筒型部品内をスライドするよう構成され、このとき、上記プランジャ台座部の上記第２端部は、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に沿って、上記プランジャ台座部の上記第１端部の反対側にある。

【0050】

実施例６としては、実施例１～５のいずれかの試験プローブ・チップがあり、このとき、上記コンプライアンス部材は、上記円筒型部品内にスプリング機構を更に有し、該スプリング機構は、上記第１軸方向に上記チップ部品にメカ的な力が加えられたときに、上記第１軸方向に上記円筒型部品内の上記プランジャ台座部が動くことを可能にすると共に、上記メカ的な力が除去されるか又は低減されたときに、上記第２軸方向への上記円筒型部品内の上記プランジャ台座部の動きを生じさせるよう構成される。

【0051】

実施例７としては、実施例１～６のいずれかの試験プローブ・チップがあり、このとき、上記抵抗性要素は、第１インピーダンスを有する第１レイヤと、第２インピーダンスを有する第２レイヤとを有し、上記第２インピーダンスは、上記第１インピーダンスよりも大きい。

【0052】

実施例８としては、実施例１～７のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記第１レイヤ及び上記第２レイヤは、同心である。

【0053】

実施例９としては、実施例１～８のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に垂直な断面において、上記第２レイヤは、上記第１レイヤの周りを囲んでいる。

【0054】

実施例１０としては、実施例１～９のいずれかの試験プローブ・チップがあり、このとき、上記抵抗性要素は、第３インピーダンスを有する第３レイヤを更に有し、上記第３インピーダンスは、上記第２インピーダンスよりも大きく、上記第１レイヤ、上記第２レイヤ及び上記第３レイヤは、同心であり、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸に垂直な断面において、上記第２レイヤは、上記第１レイヤの周りを囲み、上記第３レイヤは、上記第２レイヤの周りを囲む。

【0055】

実施例１１としては、実施例１～７のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記第１レイヤ及び上記第２レイヤは、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸と直交である。

【0056】

実施例１２としては、実施例１１の試験プローブ・チップがあり、上記第２レイヤは、電気的に非導電性である共に、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸と平行で、上記第２レイヤを貫通するビア（VIA）を有する。

【0057】

実施例１３としては、実施例１１～１２のいずれかの試験プローブ・チップがあり、上記試験プローブ・チップの上記信号フロー軸と直交な第３レイヤを更に具え、該第３レイヤは、上記第２インピーダンスより小さい第３インピーダンスを有し、上記第２レイヤが上記第１レイヤと上記第３レイヤの間にあり、上記第１レイヤ及び上記第３レイヤが、夫々電気的に導電性である。

【0058】

実施例１４としては、実施例１～１３のいずれかの試験プローブ・チップがあり、このとき、上記抵抗性要素は、浮遊（suspended）抵抗性材料を有する導電性エポキシ抵抗器、又は、浮遊（suspended）抵抗性材料を有するエラストマからなるグループから選択される材料を有している。

【0059】

実施例１５としては、その信号フロー軸に沿って通過する電気信号に電気的なインピーダンスを与えるよう構成される抵抗性要素であり、上記抵抗性要素は、第１インピーダンスを有する第１レイヤと、第２インピーダンスを有する第２レイヤとを具え、上記第２インピーダンスは、上記第１インピーダンスよりも大きい。

【0060】

実施例１６としては、実施例１５の抵抗性要素があり、このとき、上記第１レイヤ及び上記第２レイヤは、同心である。

【0061】

実施例１７としては、実施例１５～１６のいずれかの抵抗性要素があり、このとき、上記信号フロー軸に垂直な断面において、上記第２レイヤは、上記第１レイヤの周りを囲んでいる。

【0062】

実施例１８としては、実施例１５～１６のいずれかの抵抗性要素があり、このとき、上記信号フロー軸に垂直な断面において、上記第１レイヤは、上記第２レイヤの周りを囲み、該第２レイヤは、実質的に絶縁体である。

【0063】

実施例１９としては、実施例１５～１７のいずれかの抵抗性要素があり、このとき、上記抵抗性要素は、第３インピーダンスを有する第３レイヤを更に有し、上記第３インピーダンスは、上記第２インピーダンスよりも大きく、上記第１レイヤ、上記第２レイヤ及び上記第３レイヤは、同心であり、上記信号フロー軸に垂直な断面において、上記第２レイヤは、上記第１レイヤの周りを囲み、上記第３レイヤは、上記第２レイヤの周りを囲む。

【0064】

実施例２０としては、実施例１５の抵抗性要素があり、このとき、上記第１レイヤ及び上記第２レイヤは、上記信号フロー軸と直交である。

【0065】

実施例２１としては、実施例２０の抵抗性要素があり、このとき、上記第２レイヤは、電気的に非導電性である共に、上記信号フロー軸と平行で、上記第２レイヤを貫通するビア（VIA）を有する。

【0066】

実施例２２としては、実施例２０～２１のいずれかの抵抗性要素があり、このとき、上記信号フロー軸と直交な第３レイヤを更に具え、該第３レイヤは、上記第２インピーダンスより小さい第３インピーダンスを有し、上記第２レイヤが上記第１レイヤと上記第３レイヤの間にあり、上記第１レイヤ及び上記第３レイヤが、夫々電気的に導電性である。

【0067】

開示された主題の上述のバージョンは、記述したか又は当業者には明らかであろう多くの効果を有する。それでも、開示された装置、システム又は方法のすべてのバージョンにおいて、これらの効果又は特徴のすべてが要求されるわけではない。

【0068】

加えて、本願の記述は、特定の特徴に言及している。本明細書における開示には、これらの特定の特徴の全ての可能な組み合わせが含まれると理解すべきである。ある特定の特徴が特定の態様又は実施例の状況において開示される場合、その特徴は、可能である限り、他の態様及び実施例の状況においても利用できる。

【0069】

また、本願において、２つ以上の定義されたステップ又は工程を有する方法に言及する場合、これら定義されたステップ又は工程は、状況的にそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行しても良い。

【0070】

説明の都合上、本発明の具体的な実施例を図示し、説明してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲を除いて限定されるべきではない。

【符号の説明】

【0071】

１００ 試験プローブ・チップ
１０１ チップ部品
１０２ 抵抗性要素
１０３ コンプライアンス部材
１０４ 構造部材
１０５ 信号フロー軸
１０６ チップ部品の第１端部
１０７ 被試験デバイス
１０８ チップ部品の第１端部
１０９ 抵抗性要素の第１端部
１１０ 抵抗性要素の第２端部
１１１ 第１軸方向
１１２ 第２軸方向
１１３ 試験プローブ本体
１１４ プランジャ台座部
１１５ スプリング機構
１１６ 円筒型部品
１１７ プランジャ台座部の第１端部
１１８ プランジャ台座部の第２端部
１２０ 試験プローブ
１２１ 試験プローブ
１２２ 抵抗性要素
１２３ 第１レイヤ
１２４ 第２レイヤ
１２５ 第３レイヤ
１２６ 金属レイヤ
１２７ 抵抗性要素
１２８ 第１レイヤ
１２９ 第２レイヤ
１３０ ビア
１３１ 第３レイヤ
１３２ 抵抗性要素の信号フロー軸
１３３ 第２レイヤ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】