接触组件、特别是HF测量头制造技术

本发明专利技术涉及接触组件(10；10’)，特别涉及HF测量头，接触组件(10；10’)包括配置有导体结构(20)的承载件(12)，其中导体结构(20)在接触端(16)具有为了与被测器件的至少一个触点电接触而从承载件伸出的至少一个接触元件(22)，导体结构(20)具有至少一个阻抗转换器(24)，阻抗转换器(24)具有截面逐渐变窄或逐渐变宽的导体段(26；26’)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于接收和发送电压的接触组件，特别涉及高频(HF(high frequency))测量头或HF测量探针，该接触组件包括配置有导体结构的承载件，其中导体结构在接触端具有为了与被测器件的至少一个触点电接触而伸出超过承载件的边缘的至少一个接触元件，导体结构具有至少一个阻抗转换器或阻抗变换器。
技术介绍
特别地，从公开DE 199 45 178C2和从公开WO 2006/066676已知测量头形式的传统接触组件。为了测试例如配置于晶圆的电路形式的被测器件的功能和电性能，通常使用测量头，测量头被利用伸出的接触元件机械地放置在正在被测试的电路的对应的触点上。待被测试的这种电路还产生或处理高频信号，使得测量头还需要考虑对应的(波)阻抗或特征阻抗。换言之，测量头必须在其接触端呈现与被测器件的所要测试的电路适配的阻抗，否则，在不匹配的情况下，如所熟知的，可能会导致能够对测量结果产生不利影响或使测量无法进行的反射(reflection)。然而，如果为了进一步传输从被测器件接收到的信号或电压，而将具有例如50Ω的特定阻抗的同轴电缆或电路或者具有特定阻抗的其它连接元件连接在导体结构的与导体结构的接触端相反的连接端，则必须使阻抗转换器与承载件上的导体结构一体化，使得测量头能够用于在无不期望的反射的情况下测量具有不同阻抗的被测器件。诸如RF变换器或其它表面贴装器件(SMD(surface-mounted device))等的无源部件能够用作这种阻抗转换器。然而，这种阻抗转换器仅能够用于在有限频率范围进行阻抗变换。如果源自被测器件并通过测量头发送的HF信号落在该频带之外，则会由阻抗转换器产生不期望的反射。
技术实现思路
鉴于所述问题，本专利技术的目的是提供一种诸如HF测量头等的接触组件，其无反射且宽频带地发送待被测量的信号，该接触组件的应用特别灵活。根据本专利技术，通过根据方案1的接触组件来解决该问题。本专利技术的其它有利发展记载在从属方案中。根据本专利技术的接触组件的阻抗转换器的区别在于，其具有截面逐渐变窄或逐渐变宽的电的导体段。本专利技术基于如下认识：对于阻抗变换，诸如巴伦(balun)等的复杂电子部件不是必需的。而是，为了使阻抗变换，使用导体截面在导体结构的接触端与连接端之间逐渐改变的导体段就足够了。该导体段的长度和截面的改变被设计使得导体结构的特征阻抗改变特定的值。由于导体截面骤然改变通常会引起反射，所以根据本专利技术，优选地，导体截面逐渐地发生改变，优选地，导体截面在大于5cm的距离上逐渐地改变，更优选地，导体截面在大于10cm的距离上逐渐地改变，特别地，导体截面在20cm或更大的距离上逐渐地改变。优选地，导体结构具有至少一个信号导体或电压导体以及至少一个接地导体，其均从接触端延伸至连接端，其中导体结构的连接端处能够配置有用于进一步传输接收到的信号的插接导体。由此，具有变化截面的导体段优选地设置在信号导体中。与信号导体类似，接地导体可以在接触端处和为了与被测器件的至少一个触点电接触而从承载件伸出的一个或多个接触元件连接。承载件可以具有配置有导体结构的电介质。在本专利技术的特别优选的实施方式中，承载件为如下电路板的形式：在该电路板上，导体结构的一部分被施加成导体迹线。在这种情况下，可以将具有变化的截面的导体段形成为宽度减小或增大的(基本上二维、即平面的)导体迹线。优选地，信号导体至少部分为导体迹线的形式，而接地导体可以配置在电路板的背侧、例如配置成诸如金属等的导电材料的表面层。导体迹线的一端处的导体迹线宽度与导体迹线的另一端处的导体迹线宽度之间的比优选大于二，特别优选地，大于三，特别地，大于四或更多。该比取决于所要获得的阻抗变换。阻抗转换器呈现克洛普芬斯坦结构或“克洛普芬斯坦渐变线(Klopfenstein taper)”，能够使用简单的构件实现相对于导体结构的特定的输入阻抗和/或输出阻抗的可靠阻抗变换。使用克洛普芬斯坦渐变线，在使反射最小化的同时通过截面在短的距离上变窄的导体段使两种不同的特定的特征阻抗彼此连接。使用克洛普芬斯坦结构，能够实现在无反射干扰的情况下在特别宽的HF频带进行阻抗变换。能够提供特别紧凑且制造经济的接触组件，其中导体段至少部分弯曲地、特别是至少部分以曲折的形式地从连接端朝向接触端的方向延伸。换言之，变窄的导体段以蛇形轨迹延伸，优选地，变窄的导体段以多个弯曲部、特别优选地以多于五个弯曲部、特别地以七个或更多个弯曲部延伸，其中导体段的方向改变大约180°。以这种方式，能够将例如大于30cm的长度的导体施加至承载件的例如小于10cm的长度的区域。换言之，导体段的长度与承载件的配置有导体段的部分的长度方向尺寸之间的比为三或更大。根据本专利技术的接触组件能够以特别简单的方式制造，其中将蛇形导体段以导体迹线的形式印在或施加在电路板上。可选地，还可以将变窄的导体段以线性形式、即不弯曲或弯折地施加至承载件。尽管如此，为了获得比较紧凑的接触组件，已经证明如下是有利的：导体段从接触端延伸(优选以导体迹线的形式延伸)至连接端、在超过承载件的尺寸的50％上延伸，优选在不小于承载件的尺寸的80％上延伸，特别地在承载件的整体尺寸上延伸。有利地，该尺寸可以为大于6cm且小于20cm，特别地为10cm至15cm。与弯曲的导体段不同，利用线性的导体段不存在单独的导体环之间的串扰的危险。已经发现：具有克洛普芬斯坦渐变线的阻抗转换器能够被构造用于在从大约700MHz至大约2.7GHz、优选地从500MHz至3GHz、特别优选地从400MHz至10GHz、特别地从300MHz至20GHz的特别宽的频率范围进行阻抗变换，其中整个频率范围的反射系数Γ小于0.2，特别地，小于0.1。就HF部件和HF电缆(特别是同轴电缆)的通用输入阻抗而言，已经证明将阻抗转换器或导体结构的输入阻抗与输出阻抗之间的比设定为5:1、1:5、4:1、1:4、2:1或1:2是实用的。导体结构的输出阻抗被理解为是指导体结构的包含导体段的信号导体与接地导体之间的、连接端处的阻抗(连接阻抗)。导体结构的输入阻抗被理解为是指导体结构的与导体段连接的接触元件和与接地导体连接的接触元件之间的接触侧阻抗，接触侧阻抗与待被测量的被测器件的波阻抗适配。由此，优选地，导体结构的接触侧阻抗为大约10Ω或大约12.5Ω，和/或导体结构的连接阻抗为大约50Ω，反之亦然。在这种情况下，传统的同轴电缆能够与接触组件的连接端连接。为了实现在不存在被测器件或接触元件损坏的风险的情况下与被测器件上的至少一个触点可靠地接触，已经证明至少一个接触元件优选为弹性地布置的接触指是实用的。优选地，包括与接地导体连接的接地元件的所有接触元件均被设计成弹性地布置的接触指。优选地，接触组件具有从承载件伸出的两个、三个、四个、五个或更多个接触元件，特别地，接触组件具有从承载件伸出的七个接触元件，这些接触元件中的至少一个接触元件与配置于承载件的至少一个接地导体连接，特别地，至少两个接触元件与配置于承载件的至少一个接地导体连接，优选地，接地导体从接触端延伸至连接端。以接触弹簧的方式伸出超过承载件的边缘的多个接触元件可以共面配置，使得这些接触元件与被测器件上的共面触点接触。优选地，两外侧接触元件为与接地导体连接的接地元件，而中间接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触组件(10；10’)，特别地，所述接触组件(10；10’)为HF测量头，所述接触组件(10；10’)包括配置有导体结构(20)的承载件(12)，其中所述导体结构(20)在接触端(16)具有为了与被测器件的至少一个触点电接触而从所述承载件伸出的至少一个接触元件(22)，所述导体结构(20)具有至少一个阻抗转换器(24)，其特征在于，所述阻抗转换器(24)具有截面逐渐变窄或逐渐变宽的导体段(26；26’)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 DE 202014002841.91.一种接触组件(10；10’)，特别地，所述接触组件(10；10’)为HF测量头，所述接触组件(10；10’)包括配置有导体结构(20)的承载件(12)，其中所述导体结构(20)在接触端(16)具有为了与被测器件的至少一个触点电接触而从所述承载件伸出的至少一个接触元件(22)，所述导体结构(20)具有至少一个阻抗转换器(24)，其特征在于，所述阻抗转换器(24)具有截面逐渐变窄或逐渐变宽的导体段(26；26’)。2.根据权利要求1所述的接触组件，其特征在于，所述导体段(26；26’)为施加到电介质的宽度逐渐减小或逐渐增大的导体迹线(27；27’)，特别地，所述电介质为电路板。3.根据权利要求1或2所述的接触组件，其特征在于，所述阻抗转换器(24)包括克洛普芬斯坦结构。4.根据前述权利要求中至少一项所述的接触组件(10)，其特征在于，所述导体段(26)至少部分弯曲地延伸，特别地，所述导体段(26)至少部分以曲折的形式或以蛇形轨迹延伸。5.根据权利要求1至3中至少一项所述的接触组件(10’)，其特征在于，所述导体段(26’)以大致线性轨迹延伸，优选地，所述导体段(26’)在超过所述承载件(12)的尺寸的50％上延伸，特别地，所述导体段(26’)在不小于所述承载件(12)的尺寸的80％上延伸。6.根据前述权利要求中至少一项所述的接触组件，其特征在于，所述阻抗转换器(24)被构造成用于在从大约700MHz至大约2.7GHz的频带进行阻抗变换，优选地，所述阻抗转换器(24)被构造成用于在从大约500MHz至大约3GHz的频带进行阻抗变换，特别优选地，所述阻抗转换器(24)被构造成用于在从大约400MHz至大约10GHz的频带进行阻抗变换，尤其地，所述阻抗转换器(24)被构造成用于在从大约300MHz至大约20GHz的频带进行阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·诺伊豪泽尔，
申请(专利权)人：罗森伯格高频技术有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE