[发明专利]用于柔性探针尖部的故障检测

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于测试和测量仪器探针的探针尖部，并且更具体地涉及并入柔性电路的探针尖部。

背景技术

诸如由Tektronix公司制造和销售的MSO/DPO70000系列示波器中的一个之类的测试和测量仪器的用户将被测设备（DUT）连接到具有探针的测量仪器的输入。随着所探测的DUT电路的物理大小的降低，并且随着所探测的电路中的电气组件的密度的增加，对于用户而言变得更为挑战的是定位电路上的可接受空间以便物理地连接探针尖部。附加地，不断增加的信号数据速率以及电路中的较低操作信号电压水平的一般趋势产生对于探针设计者的显著技术挑战。为了满足比如带宽、抗扰性和敏感性之类的性能要求，诸如由Tektronix公司制造和销售的P7600系列探针之类的探针典型地使用并入高性能同轴线缆的探针尖部以传达来自DUT的所测量信号。然而，这种类型的高性能同轴线缆是相对昂贵的，其引起使用这种类型传统线缆的探针尖部（后文中的“基于同轴线的探针尖部”）的较高购买价格。

使用基于同轴线的探针尖部的一种可替换方案是替代地使用并入柔性电路的探针尖部（后文中的“弯折电路探针尖部”或“柔性探针尖部”）以传达所测量信号。使用柔性探针尖部而不是基于同轴线的探针尖部的益处包括减少探针尖部成本，以及给予用户在其DUT上定位探针尖部的更多自由。弯折电路探针尖部允许用户在电路上的组件周围弯曲探针尖部，所述组件将阻碍传统基于同轴线的探针尖部所通常要求的竖直清洁区域。但是，柔性电路的固有柔韧性在该应用中也可能是有害的。由于弯折电路探针尖部在正常使用期间很可能忍受的弯曲，弯折电路探针尖部将具有有限的可用寿命并且将最终磨破。弯折电路探针尖部的寿命将取决于弯曲严重程度以及其所经受的弯曲循环数目。

因为弯折电路探针尖部相比于基于同轴线的探针尖部而言具有明显更低的成本，所以弯折电路探针尖部的有限寿命在对于用户的总体寿命探针成本方面可能不是很大的问题，因为弯折电路探针尖部实际上变为可以由用户在定期的防止性维护间隔处更换的“磨破”项目，并且若干弯折电路探针尖部可以以小于传统基于同轴线的探针尖部的成本而购买。

然而，关于弯折电路探针尖部的其余潜在问题涉及将探针尖部附着到DUT的过程。为了创建DUT与探针尖部之间的良好电气接触，并且为了确保所测量信号的良好保真度，用户典型地通过将探针尖部焊接就位而将探针尖部附着到其电路。由于用户电路不断增加的密度，以及那些电路中所使用的组件的不断变小的大小，将探针尖部焊接就位可能是要求极好技能、精度和耐心的挑战性任务。用户有时可能花费数小时或甚至数天来将探针尖部焊接就位。由于用户的时间和精力的这种潜在的巨额投资，尤其成问题的是用户花费时间将弯折电路探针尖部焊接就位，之后在尝试实际测量信号时却仅发现探针尖部已经磨破并且不再起作用。

本发明的实施例解决现有技术的这些和其他限制。

发明内容

一种用于柔性探针尖部的故障检测电路包括柔性衬底上的一个或多个传导性故障检测迹线。故障检测迹线连接到能够确定电气间断是否存在于故障检测迹线中的故障检测器。故障检测器还可以包括诸如灯的故障指示器，以向用户指示其已经检测到间断。故障检测器可以例如通过检查故障检测迹线的阻抗是否改变或者通过检查从故障检测迹线的一端到另一端的电压降来确定故障检测迹线中存在间断。

附图说明

图1图示了根据本发明的实施例的包括柔性探针尖部的测量系统。

图2是根据本发明的实施例的包括故障检测电路的柔性探针尖部的透视图。

图3A、3B和3C是根据本发明的实施例的柔性探针尖部中所使用的故障检测迹线的各种示例路径的顶视图。

图4是根据本发明的实施例的并入多层柔性电路的柔性探针尖部的部分的截面图。

图5A和5B是图示了根据本发明的实施例的故障检测器可以与探针尖部分离地定位的图。

具体实施方式

图1描绘了用于探测DUT上的信号的典型系统。诸如示波器之类的测试和测量设备100连接到探针110。探针110包括连接到柔性探针尖部130的探针尖部连接器120。柔性探针尖部130典型地通过在被测试的电路系统的部分上焊接就位连接到DUT140。测试和测量仪器100可以将电力和控制信号供应给探针110和柔性探针尖部130。柔性探针尖部130和探针110将DUT上所探测的信号传达到测试和测量仪器100以用于分析。