專利名稱：自保持通孔探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邏輯分析儀和示波器探頭，更具體地涉及被測探測器件。
背景技術(shù)：
為了從被測器件(DUT)獲取期望的數(shù)據(jù)，需要一種同時(shí)探測多種不同信號(hào)且將這些信號(hào)反饋至邏輯分析儀或示波器的安全且可靠的方法。傳統(tǒng)地有兩個(gè)選擇來以這種方式進(jìn)行探測。第一個(gè)選擇是在特定位置將邏輯分析儀或示波器連接器或焊盤圖案設(shè)計(jì)到DUT中。該連接器或焊盤圖案與邏輯分析儀或示波器探頭對接。如果路線必須從其自然路徑繞道到該位置，則這會(huì)是有問題的，因?yàn)檫@樣的繞道對待測電路増加了信號(hào)損失。該方法還降低了布局設(shè)計(jì)的靈活性且占據(jù)寶貴的電路板空間。第二個(gè)選擇是將邏輯分析儀或示波器探頭附接到現(xiàn)存的部件引線。然而，更新的和新興的電路板技術(shù)，例如表面安裝部件和球柵陣列部件，減少了邏輯分析儀或示波器探頭可以附接到的可用引線的數(shù)量。這些技術(shù)甚至能完全“隱藏”所有的潛在測試點(diǎn)，使得不能在電路板上的任何地方附接邏輯分析儀或示波器探頭。對于方便的測試點(diǎn)可以接近的應(yīng)用，最經(jīng)常應(yīng)用于示波器的第三個(gè)選擇是原始的手持探頭。該方法使得在探測期間用戶的手保持被占用且依靠個(gè)人的手工熟練度來保持探頭放置在正確的位置，同時(shí)視覺注意集中在來自示波器的數(shù)據(jù)。由于在此過程中的人的干預(yù)，所以連接不像其能夠的那樣安全和可靠。當(dāng)不能利用任何的傳統(tǒng)選擇時(shí)，剩下的探測測試點(diǎn)的很少選擇中的ー個(gè)是將邏輯分析儀或示波器探頭附接到DUT中的通孔上。然而，通孔是小的零件，這使得在測試期間難以將邏輯分析儀探頭保持在通孔內(nèi)。通孔是在印刷電路板中的不同導(dǎo)體層之間的垂直電連接。其由兩個(gè)或多個(gè)焊盤組成，在板的不同層上的對應(yīng)位置，焊盤由穿過板鉆出的圓柱孔電連接。該孔通過電鍍而成為導(dǎo)電的，或村有導(dǎo)電管或鉚釘。因此，需要ー種將自身保持在被測器件(DUT)的通孔中的探頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種改善的自保持通孔探頭，并且克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不利和缺點(diǎn)。這樣，本發(fā)明總的目的是提供ー種具有上述現(xiàn)有技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)的改善的自保持通孔探頭，這隨后將更詳細(xì)地描述。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例基本上包括平面體，其構(gòu)造為使得其邊緣與被測器件的通孔的側(cè)壁接合以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸，并且該平面體阻止該平面體在插入后從通孔去除。平面體的邊緣可包括產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸并且阻止平面體在插入后從通孔去除的倒鉤。平面體的插入到通孔中的端部可形成錐形尖端以便于插入。平面體的插入到通孔中的端部可包括阻止平面體在插入后從通孔去除的倒鉤。平面體的邊緣可包括止動(dòng)件，其防止插入到通孔中的平面體進(jìn)ー步插入而超過止動(dòng)件。當(dāng)然還有本發(fā)明的附加特征，這將在下文描述，且將形成所附權(quán)利要求的主題。
這樣相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的較重要特征，以便可以更好地理解接下來的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，并且可以更好地認(rèn)識(shí)本發(fā)明對本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。


圖I是邏輯分析儀的立體圖。圖2是通過根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)成的自保持通孔探頭附接到被測器件的莢部(PODLET)的立體剖視圖。圖3是示波器的立體圖。圖4通過根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)成的自保持通孔探頭的替代實(shí)施例附接到被測器件的電阻器尖端夾組件的立體剖視圖。圖5是插入到通孔中的自保持通孔探頭的通孔錨定部的特寫剖視圖。圖6A是在插入期間彎曲為弧形的自保持通孔探頭的通孔錨定部的特寫剖視圖。圖6B是在插入期間彎曲為正弦形狀的自保持通孔探頭的通孔錨定部的特寫剖視圖。圖7是用于將自保持通孔探頭的通孔錨定部插入到通孔中的工具的分解立體圖。在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記指的是相同的部件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的自保持通孔探頭的優(yōu)選實(shí)施例被示出且通過附圖標(biāo)記10總體指示。圖I示出了邏輯分析儀200的立體圖。更具體地，邏輯分析儀200通過帶狀同軸電纜210連接到中途站212。単獨(dú)的同軸電纜線股216從中途站伸出并且每個(gè)都在英部214中終止。莢部214的每ー個(gè)都具有接收自保持通孔探頭10的開ロ 216。圖2示出了圖I的莢部214通過自保持通孔探頭10 (信號(hào)通孔探頭38和接地通孔探頭40)附接到被測器件(DUT)IOO的立體剖視圖。更具體地，莢部在ー側(cè)包含同軸電纜線股216的端部，該端部通回到圖I的中途站212且隨后到達(dá)邏輯分析儀200。在英部內(nèi)，同軸電纜線股的中心導(dǎo)體220附接到金屬觸頭222。該金屬觸頭繼而與信號(hào)通孔探頭38的后端30的探頭尖端34廣生非永久的彳合鎖接觸。該接觸存在，使得探頭尖端能夠各易地更換從而為用戶提供選擇和維修能力。提供了對同軸電纜線股的接地屏蔽的伺服器(serve)218 (有時(shí)也稱為滾帶(braid))端接到接地焊接搭接片224。該搭接片還經(jīng)由非永久的搭鎖接觸與接地通孔探頭40的后端32的探頭尖端36對接，其附接到DUT的地端。信號(hào)通孔探頭38和接地通孔探頭40都包括通孔錨定部48，其使得自保持通孔探頭10能夠接合DUT100的通孔114且將自身保持在DUT100的通孔114內(nèi)。信號(hào)通孔探頭38包括非常接近通孔錨定部的基座14的焊盤26。該焊盤使得能夠附接鈍態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)28。該鈍態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)以串聯(lián)定位。該鈍態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)用于將自保持通孔探頭的負(fù)載與DUT隔離。通常，該動(dòng)態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)由片狀電阻器和與該電阻器并聯(lián)的可選電容器，以獲得更好的高頻響應(yīng)。后端30和32的優(yōu)點(diǎn)是他們提供了附接到附近地端的柔性裝置。盡管很多邏輯分析儀探頭依賴于在地端和信號(hào)焊盤之間需要固定間隔的尖端，但有時(shí)很難找到處于該固定距離的地端。該后端可被彎折從而使得接地通孔探頭40能夠?qū)ぶ肺挥谟尚盘?hào)通孔探頭38探測的區(qū)域鄰近位置的任何接地通孔。圖3示出了示波器300的立體圖。更具體地，該示波器300通過電纜310連接到差分探頭312。兩條電纜314從差分探頭伸出且終止在探頭引線318。電阻器尖端夾(tipclip)組件316通過連接器326可拆卸地連接到探頭引線。兩條電纜320從連接器延伸。每條電纜320都通過導(dǎo)線段324附接到電阻器322。圖4示出了圖3的尖端夾組件316通過自保持通孔探頭400 (信號(hào)通孔探頭438和接地通孔探頭440，其附接到DUT的地端)附接到被測器件(DUT) 100的立體圖。更具體地，信號(hào)通孔探頭和接地通孔探頭都包括通孔錨定部48，其使得自保持通孔探頭400能夠接合DUT100的通孔114且將自身保持在DUT100的通孔114內(nèi)。信號(hào)通孔探頭和接地通孔探頭都還包括非常接近其通孔錨定部的基座14的焊盤26。該尖端夾組件的導(dǎo)線段324附接到焊盤26，以在通回到圖3的探頭引線318并且隨后到達(dá)示波器300的電纜320之間產(chǎn)生電連接。在當(dāng)前實(shí)施例中，導(dǎo)線段焊接到焊盤上以在導(dǎo)線段和焊盤之間產(chǎn)生半永久接觸。然而，導(dǎo)線段可從信號(hào)通孔探頭和接地通孔探頭拆焊，使得信號(hào)通孔探頭和接地通孔探頭能夠容易地更換從而為用戶提供選擇和維修能力。電纜320的優(yōu)點(diǎn)是它們提供了附接到附近地端的柔性裝置。結(jié)果，信號(hào)通孔探頭438和接地通孔探頭440的后端430和436與信號(hào)通孔探頭38和接地通孔探頭40的后端30和36相比是縮短的。盡管許多示波器探頭依賴于在地端和信號(hào)焊盤之間需要固定間隔的尖端，然而有時(shí)很難找到處于該固定距離的地端。電纜320能被彎折，使得接地通孔探頭440能夠?qū)ぶ肺挥谟尚盘?hào)通孔探頭438探測的區(qū)域鄰近位置的任何接地通孔。圖5示出了插入到通孔114中的通孔錨定部48的特寫剖視圖。更具體地，通孔錨定部是具有錐形的箭頭狀尖端12的平面體，以容易地穿過通孔插入。倒鉤16位于尖端的后面，通過一旦通孔錨定部完全插入且尖端刺穿DUT100，就與DUT100的底面112接合來阻止退出。通孔錨定部的邊緣24上的倒鉤18和20在與通孔的側(cè)壁116接合以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸的尖點(diǎn)終止。錨定部的基座14處的物理止動(dòng)件22防止通孔錨定部插入通孔太深并且為用戶提供通孔錨定部完全插入的觸覺反饋。圖6A示出了在插入期間彎曲為弧形的通孔錨定部48的特寫剖視圖。圖6B示出了在插入期間彎曲為正弦形狀的通孔錨定部的特寫剖視圖。更具體地，通孔錨定部材料彎曲為弧形(通孔錨定部在插入通孔期間略微彎折，并且前部44變凹且后部46變得凸出)或正弦形狀(通孔錨定部扭轉(zhuǎn)到通孔中的結(jié)果)。在插入后通孔錨定部材料的后續(xù)彎曲將倒鉤18和20 (只有倒鉤18可見)推靠于通孔的側(cè)壁。在每個(gè)構(gòu)造中，倒鉤以足以在通孔錨定部和通孔側(cè)壁之間建立安全且可靠的電連接的力接觸側(cè)壁。然而，通孔錨定部并不是意于損壞或破壞DUT。通孔錨定部的金屬薄板僅僅提供了足夠的カ來電接合通孔側(cè)壁的銅鍍層118。接觸力太低以致在自保持通孔探頭10的插入或使用期間不能穿透表面精整層到達(dá)銅鍍層。通孔錨定部可從通孔去除，但是由于允許尖端12返回穿過通孔所需的倒鉤16的變形量，使得該錨定部不可能再次利用。然而，低成本的制造エ藝使得自保持通孔探頭10是經(jīng)濟(jì)上可行的，從而將其視為易耗品。圖7示出了用于將通孔錨定部48插入到通孔114中的工具300的分解立體圖。更具體地，該工具幫助將通孔錨定部插入到通孔中且防止通孔錨定部的尖端翹曲。該插入
7工具使通孔錨定部略微變形(在通孔錨定部的弾性限度內(nèi))，以提供當(dāng)通孔錨定部插入到通孔中時(shí)會(huì)耐受翹曲插入力的截面。該工具具有芯側(cè)312以及腔側(cè)310。該腔側(cè)具有通過接觸止動(dòng)件22上的位置42來將通孔錨定部定位在腔側(cè)內(nèi)的兩個(gè)樞紐314。芯側(cè)312和腔側(cè)310接著夾緊在一起以將通孔錨定部擠壓并且略微彎曲成圖6A中所示的弧形。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了自保持通孔探頭的當(dāng)前實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚的是能夠?qū)ζ溥M(jìn)行變更和改變，所有的這些都落在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)。然后關(guān)于上面的描述，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，對于本發(fā)明部件的最佳尺寸關(guān)系，包括大小的變化、材料、形狀、形式、功能、操作方式、組裝和使用，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說容易視作是清楚和明顯的，本發(fā)明意在包含與在附圖中示出和在說明書中描述的關(guān)系等同的所有關(guān)系。例如，不同的通孔錨定部大小對于適應(yīng)行業(yè)中發(fā)現(xiàn)的各種通孔長度和直徑來說可以成為可用的。最后，盡管說明示出了本發(fā)明的通孔錨定部完全穿過電路板插入，但是通孔錨定部的替代實(shí)施例可不完全穿過通孔插入且鉤到相對側(cè)以阻止去除。作為替代，替代實(shí)施例可依靠相對于通孔側(cè)壁的摩擦力來保持。這在不完全穿過被測器件所有層的盲孔和具有安裝在其相對端的部件的通孔的情況下會(huì)是有幫助的。盡管通孔錨定部的替代實(shí)施例的保持率不一定像本發(fā)明那樣高，但其仍會(huì)提供足夠的カ來在測試期間將通孔錨定部保持在合適的位置。因此，上述僅認(rèn)為是本發(fā)明原理的例示。進(jìn)而，由于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將容易地產(chǎn)生許多變更和改變，因此不期望將本發(fā)明限制為示出和描述的精確結(jié)構(gòu)和操作，并且因而可采用落在本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有適當(dāng)?shù)淖兏偷韧铩?br> 8
權(quán)利要求
1.ー種自保持通孔探頭，包括 平面體； 所述平面體具有相対的邊緣和相対的端部； 所述平面體構(gòu)造為使得當(dāng)所述平面體的一個(gè)端部插入到被測器件的通孔中時(shí)，所述邊緣接合所述通孔的側(cè)壁以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸；并且 其中所述平面體構(gòu)造為阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
2.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體的所述邊緣包括與所述通孔的所述側(cè)壁接合的多個(gè)倒鉤，以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸并且阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
3.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部形成錐形尖端以便于插入。
4.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部包括多個(gè)倒鉤，所述倒鉤從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
5.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體的側(cè)部包括多個(gè)止動(dòng)件，所述止動(dòng)件從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以防止插入到所述通孔中的所述平面體進(jìn)ー步插入而超過所述止動(dòng)件。
6.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體的沒有插入所述通孔中的端部以非永久接觸終止，構(gòu)造為產(chǎn)生與電纜的電連接，從而從所述通孔向所述電纜傳遞電信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的探頭，其中導(dǎo)線連接到由邏輯分析儀和示波器構(gòu)成的組中的一個(gè)。
8.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體包括焊盤，該焊盤構(gòu)造為附接到由鈍態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)和示波器探頭構(gòu)成的組中的ー個(gè)。
9.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體在插入到所述通孔中之前彎曲成弧形。
10.如權(quán)利要求9所述的探頭，其中所述平面體在通過工具插入到所述通孔中之前彎曲成弧形。
11.如權(quán)利要求I所述的探頭，其中所述平面體在插入所述通孔期間通過扭轉(zhuǎn)彎曲成正弦形狀。
12.一種邏輯分析系統(tǒng)包括 邏輯分析儀； 具有連接到所述邏輯分析儀的ー個(gè)端部的電纜； 所述電纜的相對端部連接到中途站； 該中途站將所述電纜分隔成多個(gè)電纜線股； 每個(gè)所述電纜線股連接到莢部； 每個(gè)所述莢部在電纜線股和信號(hào)通孔探頭以及接地通孔探頭之間產(chǎn)生非永久的電連接; 所述信號(hào)通孔探頭和所述接地通孔探頭均具有通孔錨定部； 每個(gè)通孔錨定部包括 平面體； 所述平面體具有相対的邊緣和相対的端部；所述平面體構(gòu)造為使得當(dāng)所述平面體的一個(gè)端部插入到被測器件的通孔中時(shí)，所述邊緣接合所述通孔的側(cè)壁以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸；并且 其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部構(gòu)造為阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)通孔探頭和所述接地通孔探頭是柔性的，使得所述信號(hào)通孔探頭和所述接地通孔探頭之間的間隔是能夠調(diào)節(jié)的。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的所述邊緣包括與所述通孔的所述側(cè)壁接合的多個(gè)倒鉤以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部形成錐形尖端。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部包括多個(gè)倒鉤，所述倒鉤從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的所述邊緣包括多個(gè)止動(dòng)件，所述止動(dòng)件從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以防止插入到所述通孔中的所述平面體進(jìn)ー步插入。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)通孔探頭的所述通孔錨定部的所述平面體包括焊盤，該焊盤構(gòu)造為附接到所述通孔錨定部和所述電纜線股與所述信號(hào)通孔探頭之間的非永久電連接之間的鈍態(tài)隔離網(wǎng)絡(luò)。
19.ー種信號(hào)探測系統(tǒng)，包括 示波器； 具有連接到所述示波器的一個(gè)端部的電纜； 所述電纜的相對端部連接到差分探頭； 該差分探頭將所述電纜分隔成多條電纜； 所述電纜連接到探頭引線； 該探頭引線連接到電阻器尖端夾組件； 每個(gè)所述電阻器尖端夾組件在所述探頭引線和信號(hào)通孔探頭及接地通孔探頭之間產(chǎn)生半永久電連接； 所述信號(hào)通孔探頭和所述接地通孔探頭均具有通孔錨定部； 每個(gè)通孔錨定部包括 平面體； 所述平面體具有相対的邊緣和相対的端部； 所述平面體構(gòu)造為使得當(dāng)所述平面體的一個(gè)端部插入到被測器件的通孔中時(shí)，所述邊緣接合所述通孔的側(cè)壁以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸；并且 其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部構(gòu)造為阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)通孔探頭和所述接地通孔探頭是柔性的，使得所述信號(hào)通孔探頭與所述接地通孔探頭之間的間隔是能夠調(diào)節(jié)的。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的所述邊緣包括與所述通孔的所述側(cè)壁接合的多個(gè)倒鉤以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部形成錐形尖端。
23.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的插入到所述通孔中的所述端部包括多個(gè)倒鉤，所述倒鉤從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以阻止所述平面體在插入后從所述通孔去除。
24.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述平面體的所述邊緣包括多個(gè)止動(dòng)件，所述止動(dòng)件從所述平面體的所述邊緣向外延伸超過所述通孔的直徑，且與被測器件的表面接合，以防止插入到所述通孔中的所述平面體進(jìn)ー步插入。
25.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述電阻器尖端夾組件包括連接到具有導(dǎo)線段的電阻器的多條電纜，所述導(dǎo)線段具有自由端部，并且其中所述信號(hào)通孔探頭的所述通孔錨定部的所述平面體和所述接地通孔探頭的所述通孔錨定部的所述平面體均包括焊盤，該焊盤構(gòu)造為附接到所述電阻器尖端夾組件的導(dǎo)線段的自由端部。
全文摘要
一種自保持通孔探頭，其中平面體構(gòu)造為使得其邊緣與被測器件的通孔的側(cè)壁接合以產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸，并且該平面體阻止該平面體在插入后從通孔去除。平面體的邊緣可包括產(chǎn)生點(diǎn)的電接觸且阻止平面體在插入后從通孔去除的倒鉤。平面體的插入到通孔中的端部可形成錐形尖端以便于插入。平面體的插入到通孔中的端部可包括阻止平面體在插入后從通孔去除的倒鉤。平面體的邊緣可包括止動(dòng)件，其防止插入到通孔中的平面體進(jìn)一步而超過止動(dòng)件。
文檔編號(hào)G01R1/06GK102914672SQ20121027482
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者D.T.恩格奎斯特, B.S.曼特爾 申請人:特克特朗尼克公司