DE112009005186B4

DE112009005186B4 - Signalerfassungsvorrichtungen und schaltungsplatinen

Info

Publication number: DE112009005186B4
Application number: DE112009005186.3T
Authority: DE
Inventors: Letha Rousseau; Richard Schumacher
Original assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2029-12-03
Also published as: GB2487845B; WO2011068506A1; GB201202868D0; DE112009005186T5; US9234915B2; CN102667499B; GB2487845A; CN102667499A; US20120119779A1

Abstract

Eine Vorrichtung (300), die Folgendes aufweist:
eine erste Sonde (302) und eine zweite Sonde (304), wobei sowohl die erste als auch die zweite Sonde (302, 304) eine Länge eines starren Koaxialleiters umfassen, die durch eine metallische Außenhülle gekennzeichnet ist, wobei jede Länge des starren Koaxialleiters an einem Ende mit einem steckbaren Verbinder gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, an dem anderen Ende einen Signalerfassungsstift (306, 308) zu definieren, wobei die jeweiligen metallischen Außenhüllen in der Nähe der Signalerfassungsstifte der ersten und der zweiten Sonde elektrisch aneinander gebondet sind; und
einen Masseanschlussstift (310), der sich entlang eines Teilabschnitts der Länge der starren Koaxialleiter der ersten und zweiten Sonde (302, 304) erstreckt, und der mechanisch und elektrisch mittels eines Lötmittels (312) an die metallischen Außenhüllen der ersten Sonde und der zweiten Sonde gebondet ist.

Description

HINTERGRUND
Computer, drahtlose Kommunikationsvorrichtungen und zahlreiche andere Geräte erzeugen und benutzen Signale, die nahe bei einem Gigahertz (10⁹ Hertz) arbeiten. Impedanz und andere Charakteristika der Schaltungsplatinen-Signalwege sind für Konstrukteure, die auf diesem Frequenzgebiet arbeiten, von großem Belang. Es ist erforderlich, die Leiterbahnen während einer Prototypherstellung und Produktionsüberprüfung zu testen, um die richtige Ausführung, Herstellung und anschließende Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Die vorliegenden Lehren wenden sich den vorstehenden Belangen zu.
Aus der US 2009/0 072 845 A1 ist ein Testsystem bekannt, bei dem ein Testkopf mit zwei Koaxialleitern gekoppelt ist, wobei Masseanschlussstifte und Signalanschlussstifte aus einer Basisplatte des Testkopfs vorstehen und mit den Koaxialleitern gekoppelt sind.
Aus der US 5 726 566 A ist eine Vorrichtung zur Messung der Ausgangsleistung einer HF-Verstärkerstufe bekannt, bei der drei Massestifteinheiten, die jeweils einen in einer zylindrischen leitfähigen Hülle federnd gelagerten Massestift aufweisen, an einem äußeren Leiter einer Signalsonde angebracht sind.
Die US 4 012 095 A offenbart einen Adapter, um ein Koaxialkabel mit Schaltungsplatinen zu koppeln, wobei Stifte des Adapters in Löcher eines Substrats eingebracht werden können.
In der US 2009/0 085 593 A1 ist ein Testsockel beschrieben, bei dem eine Signalsonde, eine Massesonde und eine Leistungsversorgungssonde sich durch leitfähig beschichtete Durchgangslöcher in einem Trägerblock erstrecken.
Aus der US 2006/0 267 605 A1 ist eine differentielle Messsonde bekannt, bei der Sondenspitzen durch Mittelleiter von Koaxialleitern gebildet sind.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, die auf einfache Weise die Erfassung elektrischer Charakteristika ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Figurenliste
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben, bei denen:

1 eine Teilausschnittsansicht einer Signalsonde gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine Draufsicht auf eine Signalerfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
3 eine isometrische Ansicht von Einzelheiten einer Signalerfassungsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt;
4 eine Aufriss-Schnittansicht einer Schaltungsplatine gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
5 eine Draufsicht auf eine Schaltungsplatine gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ein Aufrissdiagramm eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
EINFÜHRUNG
Durch die vorliegenden Lehren werden Mittel zum Messen von Signalausbreitungscharakteristika von Leiterbahnen auf Schaltungsplatinen bereitgestellt. Eine Signalerfassungsvorrichtung umfasst eine oder mehrere Sonden. Jede Sonde umfasst eine Länge eines starren Koaxialleiters, die dazu konfiguriert ist, einen Erfassungsanschlussstift an einem Ende zu definieren. Eine entsprechende Schaltungsplatine definiert eine Anzahl von Durchkontaktierungen, die mit Metall ausgekleidet sind und dazu konfiguriert sind, den Erfassungsstift einer entsprechenden Sonde aufzunehmen. Die Signalerfassungsvorrichtung umfasst auch einen Masseanschlussstift. Elektrische Pfade, die sich von Durchkontaktierungen weg erstrecken, können anhand der Signalerfassungsvorrichtung auf elektrische Impedanz und andere Signalausbreitungscharakteristika getestet werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung eine Sonde. Die Sonde umfasst eine Länge eines starren Koaxialleiters, die an einem Ende mit einem steckbaren Verbinder gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, an dem anderen Ende einen Signalerfassungsstift zu definieren. Die Länge des starren Koaxialleiters ist durch eine metallische Außenhülle gekennzeichnet. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Masseanschlussstift, der mit der metallischen Außenhülle des starren Koaxialleiters elektrisch gebondet (engl.: bonded) ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung eine erste Sonde und eine zweite Sonde. Sowohl die erste als auch die zweite Sonde umfassen eine Länge eines starren Koaxialleiters, die durch eine metallische Außenhülle gekennzeichnet ist. Wiederum ist jede Länge des starren Koaxialleiters an einem Ende mit einem steckbaren Verbinder gekoppelt und dazu konfiguriert, an dem anderen Ende einen Signalerfassungsstift zu definieren. Die jeweiligen metallischen Außenhüllen sind in der Nähe der Signalerfassungsstifte der ersten und der zweiten Sonde elektrisch aneinander gebondet.
Bei einem wieder anderen Ausführungsbeispiel umfasst ein System eine Schaltungsplatine, die eine erste Durchkontaktierung und eine zweite Durchkontaktierung definiert. Jede der Durchkontaktierungen ist mit einem elektrisch leitfähigen Material ausgekleidet. Das System umfasst ferner eine Signalerfassungsvorrichtung, die eine erste Sonde und eine zweite Sonde umfasst. Die erste Sonde weist einen ersten Stift auf, der dazu konfiguriert ist, auf kontaktierende Weise in der ersten Durchkontaktierung aufgenommen zu werden. Die zweite Sonde weist einen zweiten Stift auf, der dazu konfiguriert ist, auf kontaktierende Weise in der zweiten Durchkontaktierung aufgenommen zu werden.
ERSTES VERANSCHAULICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Nun wird auf 1 Bezug genommen, die eine Teilausschnittsansicht einer Signalsonde (Sonde) 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. Die Sonde 100 ist veranschaulichend und stellt bezüglich der vorliegenden Lehren keine Einschränkung dar. Somit können gemäß den vorliegenden Lehren andere Sonden konfiguriert und/oder betrieben werden.
Die Sonde 100 umfasst eine Länge eines starren Koaxialleiters 102. Gemäß der Verwendung hierin bezieht sich „starrer Koaxialleiter“ auf ein koaxiales Material, das eine ausreichende Steifheit aufweist, um ohne zusätzliche Halterung eine vorgeformte Längsgestalt beizubehalten. Somit kann der starre Koaxialleiter 102 mittels Werkzeugbearbeitung oder anderer Mittel je nach Bedarf oder Wunsch so bearbeitet werden, dass er eine bestimmte krummlinige Gestalt aufweist, und diese Gestalt wird während der normalen Verwendung der Sonde 100 beibehalten. Des einfachen Verständnisses halber weist die Sonde 100 in der Darstellung über ihre gesamte Länge hinweg eine vollständig lineare Form auf. Es können auch andere veranschaulichende und nicht-einschränkende Gestalten verwendet werden. Beispiele derartiger Gestalten werden nachstehend gezeigt.
Der starre Koaxialleiter 102 ist durch einen Mittelleiter 104, ein dielektrisches Material 106 und eine metallische Außenhülle 108 definiert. Bei einem nicht-einschränkenden Beispiel sind der Mittelleiter 104 und die Außenhülle 108 aus Kupfer gebildet (oder umfassen Kupfer). Andere geeignete Materialien können ebenfalls verwendet werden, als nicht-einschränkendes Beispiel z. B. Silber, Aluminium, Gold usw. Das dielektrische Material 106 umgibt den Mittelleiter 104 und isoliert ihn elektrisch von der Außenhülle 108. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der starre Koaxialleiter 102 so ausgewählt, dass er eine charakteristische Impedanz von fünfzig Ohm aufweist. Es können auch andere geeignete starre Koaxialleiter verwendet werden.
Die Signalsonde 100 ist derart konfiguriert, dass ein Abschnitt des Mittelleiters 104 frei liegt und sich nach außen hin erstreckt, um einen Signalerfassungsabschnitt bzw. -stift 110 zu definieren. Die Signalsonde 100 umfasst ferner einen steckbaren Verbinder 112. Der steckbare Verbinder 112 und der Erfassungsabschnitt 110 befinden sich an entgegengesetzten Enden der Sonde 100. Der steckbare Verbinder 112 ist ein beliebiger geeigneter Verbinder, der mit dem Mittelleiter 104 und der metallischen Außenhülle 108 elektrisch gebondet (verbunden) ist. Elektrische Signale, die durch den Erfassungsabschnitt 110 detektiert oder erfasst werden, können anhand des steckbaren Verbinders 112 an eine externe Entität (d. h. ein Oszilloskop, eine gerätetechnische Signalanalyseausrüstung usw., nicht gezeigt) kommuniziert werden. Außerdem können von dem Erfassungsabschnitt 110 aus Testsignale (Stimulussignale) gesendet werden.
Die Signalsonde 100 umfasst ferner einen Masseanschlussstift 114. Der Masseanschlussstift 114 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium, Gold usw. gebildet. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Masseanschlussstift 114 durch einen Außendurchmesser von zwanzig Millizoll (d. h. zwanzigtausendstel Zoll) definiert. Andere geeignete Abmessungen können ebenfalls verwendet werden. Der Masseanschlussstift 114 ist anhand eines Lötmittels 116 mechanisch und elektrisch an die jeweilige Außenhülle der Sonde 100 gebondet. Bei einem Ausführungsbeispiel weisen der Signalerfassungsstift 110 und der Masseanschlussstift 114 von Mitte zu Mitte einen Abstand von achtzig Millizoll (d. h. achtzigtausendstel Zoll) zueinander auf. Es können auch andere geeignete Abstände verwendet werden.

Die nachstehende Tabelle 1 liefert veranschaulichende und nicht-einschränkende Abmessungen und Charakteristika für die Sonde 100: TABELLE 1: Veranschaulichende Sonde 100

Element	Beschreibung/Anmerkungen
Sonde 100	150 Millimeter Gesamtlänge
Koaxialleiter 102	50 Ohm Impedanz
Koaxialleiter 102	80 Millizoll Außendurchmesser / Kupfer
Mittelleiter 104	20 Millizoll Außendurchmesser / Kupfer
Erfassungsabschnitt 110	50 Millizoll freiliegende Länge
Masseanschlussstift 114	20 Millizoll Außendurchmesser / Kupfer
Stifttrennung „D“	80 Millizoll von Mitte zu Mitte

ZWEITES VERANSCHAULICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Nun wird die 2 betrachtet, die eine Draufsicht auf eine Signalerfassungsvorrichtung (Vorrichtung) 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. Die Signalerfassungsvorrichtung 200 ist zur Verwendung mit einem Differenzsignal geeignet, bei dem jegliche Gleichtaktsignalkomponente nicht von Belang ist. Die Vorrichtung 200 ist veranschaulichend und nicht-einschränkend. Somit können andere Signalerfassungsvorrichtungen ebenfalls gemäß den vorliegenden Lehren konfiguriert und verwendet werden.
Die Vorrichtung 200 umfasst eine erste Signalsonde (Sonde) 202 und eine zweite Signalsonde 204. Beide Sonden 202 und 204 sind im Wesentlichen so definiert und konfiguriert, wie dies oben in Bezug auf die Sonde 100 beschrieben wurde. Somit umfassen die Sonden 202 und 204 einen steckbaren Verbinder 206 bzw. 208. Die Sonden 202 und 204 umfassen ferner einen Signalerfassungsabschnitt bzw. -stift 210 bzw. 212. Auf diese Weise umfasst die Vorrichtung 200 zwei Sonden 202 und 204, die zum Zweck eines Erfassens elektrischer Signale anhand des Erfassungsabschnitts 210 bzw. 212 unabhängig voneinander arbeiten können. Bei einem Ausführungsbeispiel weisen die Signalerfassungsstifte 210 und 212 von Mitte zu Mitte einen Abstand von achtzig Millizoll (d. h. achtzigtausendstel Zoll) auf. Es können auch andere geeignete Abstände verwendet werden.
Die Sonden 202 und 204 sind jeweils durch eine krummlinige Längsgestalt definiert und anhand eines Lötmittels 218 entlang jeweiliger Abschnitte 214 und 216 aneinander gebondet. Es können auch andere Bondingmittel verwendet werden. Die Folge ist, dass die Außenhüllen der Sonden 202 und 204 in der Nähe der Signalerfassungsabschnitte 210 und 212 mechanisch und elektrisch aneinander gebunden sind. Ferner wird angemerkt, dass die krummlinige Form der Sonden 202 und 204 derart ist, dass die steckbaren Verbinder 206 und 208 voneinander beabstandet sind. Diese Beabstandung der steckbaren Verbinder 206 und 208 liefert ausreichendes Spiel zum Verbinden einer Signalverdrahtung oder - verkabelung (nicht gezeigt) mit denselben.
DRITTES VERANSCHAULICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Nun wird auf 3 Bezug genommen, die eine isometrische Ansicht von Einzelheiten einer Signalerfassungsvorrichtung (Vorrichtung) 300 zeigt. Die Vorrichtung 300 ist zur Verwendung mit Signalen geeignet, bei denen sowohl die differentielle als auch die Gleichtaktkomponente von Interesse sind oder zum gleichzeitigen Aussenden und Empfangen von unsymmetrischen Signalen. Die Vorrichtung 300 ist veranschaulichend und nicht-einschränkend. Somit können andere Signalerfassungsvorrichtungen ebenfalls gemäß den vorliegenden Lehren konfiguriert und verwendet werden.
Die Vorrichtung 300 umfasst eine erste Sonde 302 und eine zweite Sonde 304. Die Sonden 302 und 304 sind im Wesentlichen so definiert und konfiguriert, wie dies oben in Bezug auf die Sonden 202 bzw. 204 beschrieben wurde. Die Sonden 302 und 304 umfassen einen Signalerfassungsabschnitt (d. h. -stift) 306 bzw. 308. Die Sonden 302 und 304 sind entlang jeweiliger Abschnitte in der Nähe der Erfassungsabschnitte 306 und 308 aneinander gebunden. Somit wird die Vorrichtung 300 durch zwei gesonderte Signalerfassungssonden 302 und 304 definiert, die gebondet sind, um eine singuläre Vorrichtung zu definieren.
Die Vorrichtung 300 umfasst einen Masseanschlussstift 310. Der Masseanschlussstift 310 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium, Gold usw. gebildet. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Masseanschlussstift 310 durch einen Außendurchmesser von zwanzig Millizoll (d. h. zwanzigtausendstel Zoll) definiert. Andere geeignete Abmessungen können ebenfalls verwendet werden. Der Masseanschlussstift 310 ist anhand eines Lötmittels 312 mechanisch und elektrisch an die jeweilige Außenhülle der Sonden 302 und 304 gebondet.
Die Vorrichtung 300 ist so konfiguriert, dass drei gesonderte elektrische Kontakte bewerkstelligt werden können, wenn die Erfassungsstifte 306 und 308 und der Masseanschlussstift 310 in nachstehend beschriebenen entsprechenden Durchkontaktierungen aufgenommen werden. Da die Vorrichtung 300 im Wesentlichen bezüglich ihrer Form starr und einheitlich ist, werden die jeweiligen Stifte 306, 308 und 310 gleichzeitig und mittels einer einzigen Anstrengung seitens eines Nutzers in jeweilige(n) Durchkontaktierungen aufgenommen (eingeführt). Außerdem erhält die Starrheit der Vorrichtung 300 die gleichseitige Beabstandung der Erfassungsstifte 306 und 308 und des Masseanschlussstifts 310 aufrecht.
VIERTES VERANSCHAULICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Nun sei die Aufmerksamkeit auf 4 gelenkt, die eine Aufriss-Schnittansicht der Schaltungsplatine 400 zeigt. Die Schaltungsplatine 400 ist bezüglich der vorliegenden Lehren veranschaulichend und nicht-einschränkend. Entsprechend können auch andere Schaltungsplatinen verwendet werden.
Die Schaltungsplatine 400 umfasst ein Substrat 402. Das Substrat 402 kann durch ein beliebiges geeignetes elektrisch nicht-leitfähiges Material wie beispielsweise Kunststoff, Nylon usw. definiert sein. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Fachleuten sind typische Materialien, die als Schaltungsplatinensubstrat verwendet werden, bekannt, und für ein Verständnis der vorliegenden Lehren ist es nicht erforderlich, hierauf näher einzugehen.
Die Schaltungsplatine 400 ist dazu konfiguriert, eine Durchkontaktierung 404 und eine Durchkontaktierung 406 zu definieren. Jede der Durchkontaktierungen erstreckt sich durch das gesamte Substrat 402 hindurch und ist mit einem elektrisch leitfähigen Material 408 ausgekleidet. Das Material 408 kann durch Kupfer, Silber, Aluminium, Gold usw. definiert sein (oder Kupfer, Silber, Aluminium, Gold usw. umfassen). Es können auch andere geeignete Metalle oder elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Durchkontaktierungen 404 und 406 und ihre jeweiligen Auskleidungen 408 durch einen Innendurchmesser 410 von dreißig Millizoll (d. h. dreißigtausendstel Zoll) definiert. Es können auch andere geeignete Abmessungen verwendet werden. Die Durchkontaktierungen und ihre leitfähigen Auskleidungen der vorliegenden Lehren werden auch als durchkontaktierte Löcher bezeichnet.
Die Schaltungsplatine 400 umfasst ferner eine Leiterbahn 412, die die leitfähigen Auskleidungen 408 der jeweiligen Durchkontaktierungen 404 und 406 elektrisch miteinander verbindet. Die Leiterbahn 412 wird in dem Substrat 402 ungefähr in der Mitte der Dicke desselben gehalten. Es können auch andere geeignete Platzierungen für die Leiterbahn 412 verwendet werden. Die Leiterbahn 412 kann Kupfer, Silber, Gold, Aluminium usw. gebildet sein (oder kann Kupfer, Silber, Gold, Aluminium usw. umfassen). Es können auch andere geeignete Metalle oder elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden.
Die Leiterbahn 412 ist durch eine oder mehrere elektrische Charakteristika definiert, die für die Ausbreitung von Hochfrequenzsignalen relevant sind. Charakteristika der Leiterbahn 412 umfassen Impedanz, Signalreflexionsvermögen und sonstige Parameter. Derartige Charakteristika werden durch das Material, die Abmessungen, die Trassierung oder die Nähe der Leiterbahn 412 zu anderen Leiterbahnen oder Entitäten bestimmt oder beeinflusst. Andere Parameter können auch das Signalausbreitungsverhalten der Leiterbahn 412 beeinflussen. Die elektrischen Charakteristika der Leiterbahn 412 können durch die Verwendung von Signalerfassungsvorrichtungen (z. B. 200 usw.) der vorliegenden Lehren und geeignete Testgeräteausstattung bestimmt werden. Nicht-einschränkende Beispiele eines derartigen Testens umfassen Zeitbereichsreflektometrie (TDR - time-domain reflectometry), Zeitbereichstransmitometrie (TDT504-508time-domain transmitometry) und so weiter.
FÜNFTES VERANSCHAULICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Nun sei die Aufmerksamkeit auf 5 gelenkt, die eine Draufsicht der Schaltungsplatine 500 zeigt. Die Schaltungsplatine 500 ist bezüglich der vorliegenden Lehren veranschaulichend und nicht-einschränkend. Entsprechend können auch andere Schaltungsplatinen verwendet werden.
Die Schaltungsplatine 500 umfasst ein Substrat 502. Das Substrat 502 kann durch ein beliebiges geeignetes elektrisch nicht-leitfähiges Material (Kunststoffharz und Glasfaser usw.) definiert sein. Das Substrat 502 ist dazu konfiguriert, eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 504-526 einschließlich zu definieren. Jede der Durchkontaktierungen 504-526 umfasst eine elektrisch leitfähige Auskleidung, die analog zu der oben beschriebenen 408 ist. Somit werden die Durchkontaktierungen 504-526 auch als durchkontaktierte Löcher 504-526 bezeichnet. Die elektrisch leitfähigen Auskleidungen der Durchkontaktierungen 504, 514, 516 und 526 sind mit einer Masseebene der Schaltungsplatine 500 elektrisch verbunden.
Die Durchkontaktierungen 504-526 sind derart angeordnet, dass zugeordnete Gruppierungen definiert werden können. Beispielsweise definieren die Durchkontaktierungen 504, 506 und 508 eine Triade, die von Mitte zu Mitte gleichseitige Abstände aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt der von Mitte zu Mitte vorliegende Trennungsabstand „S“ achtzig Millizoll (d. h. achtzigtausendstel Zoll). Es können auch andere Trennungsabstände verwendet werden. Diese Anordnungen zugeordneter Durchkontaktierungen entsprechen der Geometrie der Signalerfassungsstifte und des Masseanschlussstifts (z. B. 306, 308 und 310 usw.) einer Signalerfassungsvorrichtung (z. B. 300 usw.) der vorliegenden Lehren.
Die Schaltungsplatine 500 umfasst auch eine Mehrzahl jeweiliger Leiterbahnen bzw. Signalwege 528-534 einschließlich. Jede der Leiterbahnen 528-534 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, dotiertem Halbleiter usw. gebildet. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Die Leiterbahn 528 verbindet die leitfähigen Auskleidungen der Durchkontaktierungen 506 und 510 elektrisch miteinander. Desgleichen verbindet die Leiterbahn 530 die Durchkontaktierungen 508 und 512 elektrisch miteinander, und die Leiterbahn 532 verbindet die Durchkontaktierungen 518 und 522 elektrisch miteinander und die Leiterbahn 534 verbindet die Durchkontaktierungen 520 und 524 elektrisch miteinander.
Man muss verstehen, dass die Leiterbahnen 528-534 jeweils mit verschiedenen elektronischen Komponenten und Bauelementen (nicht gezeigt) der Schaltungsplatine 500 elektrisch verbunden (oder gekoppelt) sind. Die Leiterbahnen 528-534 arbeiten somit während eines Normalbetriebs der Schaltungsplatine 500 (z. B. bei einer drahtlosen Vorrichtung, einem Laptop-Computer usw.) als Signalwege zwischen diesen Komponenten und Bauelementen.
Es sei angemerkt, dass die Leiterbahnen 532 und 534 Abschnitte aufweisen, die in nächster paralleler Nähe zueinander verlaufen. Somit definieren die Leiterbahnen 532 und 534 auf zusammenwirkende Weise ein differentielles Paar 536. Die Leiterbahnen 528 und 530 wiederum verlaufen mit einem größeren relativen Abstand. Als solches definieren die Leiterbahnen 528 und 530 auf zusammenwirkende Weise ein Paar von unsymmetrischen Bahnen 538. Ferner sei angemerkt, dass die jeweiligen Leiterbahnen 528-534 im Interesse eines Verständnisses der vorliegenden Lehren als auf der Außenoberfläche des Substrats 502 getragen gezeigt sind. Jedoch versteht es sich, dass diese Leiterbahnen 528-534 oder deren Analoga in dem Substrat 502 der Schaltungsplatine 500 getragen und trassiert sein können. Die Leiterbahn 412 der Schaltungsplatine 400 veranschaulicht das unmittelbar vorstehende Prinzip.
Die Schaltungsplatine 500 umfasst ferner Durchkontaktierungen (d. h. durchkontaktierte Löcher) 540, 542 und 544 einschließlich. Als solches umfasst jede der Durchkontaktierungen 540-544 eine elektrisch leitfähige Auskleidung, die zu der oben beschriebenen 408 analog ist. Die elektrisch leitfähige Auskleidung der Durchkontaktierung 544 ist mit einer Masseebene der Schaltungsplatine 500 elektrisch verbunden. Die Schaltungsplatine 500 umfasst ferner eine Leiterbahn (d. h. einen Signalweg) 546. Die Leiterbahn 546 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, dotiertem Halbleiter usw. gebildet. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Die Leiterbahn 546 verbindet die leitfähigen Auskleidungen der Durchkontaktierungen 540 und 542 elektrisch miteinander. Auf diese Weise kann eine Signalerfassungsvorrichtung (z. B. 300) dazu verwendet werden, ein unsymmetrisches Testsignal anhand der durchkontaktierten Löcher 540 und 542 entlang der Leiterbahn 546 auszusenden und zu empfangen.
Die räumliche Trennung zwischen parallelen oder benachbarten Leiterbahnen sowie andere Faktoren beeinflussen die Impedanz, die enge Kopplung und andere Signalausbreitungscharakteristika dieser Signalwege. Ein Testen und Überprüfen derartiger Charakteristika wird mittels der Durchkontaktierungen (z. B. 404, 406, 504-526 usw.) und die Signalerfassungsvorrichtungen (z. B. 100, 200, 300 usw.) der vorliegenden Lehren durchgeführt.
ERSTES VERANSCHAULICHENDES SYSTEM
6 ist ein Aufrissdiagramm eines Systems 600 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Das System 600 ist veranschaulichend und nicht-einschränkend. Gemäß den vorliegenden Lehren können andere Systeme definiert, konfiguriert und verwendet werden.
Das System 600 umfasst eine Signalerfassungsvorrichtung 602 und eine Schaltungsplatine 604. Die Signalerfassungsvorrichtung 602 ist allgemein äquivalent zu der Signalerfassungsvorrichtung 300 und umfasst eine erste Sonde 606, eine zweite Sonde 608 und einen Masseanschlussstift 610. Die erste Sonde 606 umfasst einen Erfassungsabschnitt (oder -stift) 612, während die zweite Sonde 608 einen Erfassungsabschnitt (-stift) 614 umfasst.
Die Schaltungsplatine 604 definiert (oder umfasst) jeweilige Durchkontaktierungen 616, 618 und 620. Die Durchkontaktierungen 616-620 einschließlich sind allgemein äquivalent zu den durchkontaktierten Löchern 504-508 einschließlich, wie sie oben beschrieben wurden. Die leitfähigen Auskleidungen der Durchkontaktierungen 616 und 620 sind mit jeweiligen Schaltungspfaden (nicht gezeigt) elektrisch verbunden, während die leitfähige Auskleidung der Durchkontaktierung 618 mit einer Masseebene der Schaltungsplatine 604 elektrisch verbunden ist.
Die Erfassungsstifte 612 und 614 sind dazu konfiguriert, auf kontaktierende Weise in den Durchkontaktierungen 616 bzw. 620 aufgenommen zu werden. Der Masseanschlussstift 610 wiederum ist dazu konfiguriert, auf kontaktierende Weise in der Durchkontaktierung 618 aufgenommen zu werden. Somit kann die Erfassungsvorrichtung 602 auf zusammenwirkende Weise mit den Durchkontaktierungen 616-620 der Schaltungsplatine 604 in Eingriff genommen und außer Eingriff gebracht werden, wie durch den doppelgerichteten Pfeil 622 angegeben ist. Auf diese Weise können die relevanten elektrischen Charakteristika der Schaltungsplatine 604 anhand der Signalerfassungsvorrichtung 602 getestet werden.
Gemäß den vorliegenden Lehren und ohne Einschränkung können verschiedene Signalerfassungsvorrichtungen definiert und konfiguriert werden, die eine Mehrzahl von Sonden aufweisen. Schaltungsplatinen können entsprechend dahin gehend konfiguriert sein, Anordnungen von elektrisch leitfähigen durchkontaktierten Löchern (Durchkontaktierungen) zu umfassen. Derartige Durchkontaktierungen sind mit verschiedenen Leiterbahnen elektrisch verbunden, die während eines Normalbetriebs einer bestimmten Schaltungsplatine Signale übertragen. Die elektrischen Charakteristika der Leiterbahnen können anhand der Signalerfassungsvorrichtungen und entsprechenden Durchkontaktierungen der vorliegenden Lehren gemessen und ausgewertet werden.
Allgemein soll die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Fachleuten würden nach Lektüre der obigen Beschreibung außer den bereitgestellten Beispielen viele andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen einleuchten. Der Schutzumfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die angehängten Patentansprüche bestimmt werden, zusammen mit der gesamten Bandbreite an Äquivalenten, zu denen diese Patentansprüche berechtigt sind. Es wird erwartet und es ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in der hierin erörterten Technik auftreten und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftige Ausführungsbeispiele integriert werden. Zusammengefasst gesagt sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Erfindung zu Modifikationen und Variationen in der Lage ist und lediglich durch die folgenden Patentansprüche beschränkt wird.

Claims

Eine Vorrichtung (300), die Folgendes aufweist: eine erste Sonde (302) und eine zweite Sonde (304), wobei sowohl die erste als auch die zweite Sonde (302, 304) eine Länge eines starren Koaxialleiters umfassen, die durch eine metallische Außenhülle gekennzeichnet ist, wobei jede Länge des starren Koaxialleiters an einem Ende mit einem steckbaren Verbinder gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, an dem anderen Ende einen Signalerfassungsstift (306, 308) zu definieren, wobei die jeweiligen metallischen Außenhüllen in der Nähe der Signalerfassungsstifte der ersten und der zweiten Sonde elektrisch aneinander gebondet sind; und einen Masseanschlussstift (310), der sich entlang eines Teilabschnitts der Länge der starren Koaxialleiter der ersten und zweiten Sonde (302, 304) erstreckt, und der mechanisch und elektrisch mittels eines Lötmittels (312) an die metallischen Außenhüllen der ersten Sonde und der zweiten Sonde gebondet ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sowohl die erste als auch die zweite Sonde (302, 304) derart gebildet ist, dass die jeweiligen steckbaren Verbinder voneinander beabstandet sind.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jede Länge des starren Koaxialleiters durch einen Mittelleiter gekennzeichnet ist, der sich von dem restlichen starren Koaxialleiter weg erstreckt, um den Signalerfassungsstift (304, 306) zu definieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Signalerfassungsstift (306) der ersten Sonde (302) und der Signalerfassungsstift (308) der zweiten Sonde (304) und der Masseanschlussstift (310) in einer parallelen Anordnung angeordnet sind.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Signalerfassungsstift (306) der ersten Sonde (302) und der Signalerfassungsstift (308) der zweiten Sonde (304) und der Masseanschlussstift (310) in einer gleichmäßig beabstandeten Anordnung angeordnet sind.
Ein System, das Folgendes aufweist: eine Schaltungsplatine (500), die eine erste Durchkontaktierung (506, 518, 540), eine zweite Durchkontaktierung (508, 520, 542) und eine dritte Durchkontaktierung (504, 516, 544) definiert, wobei jede der Durchkontaktierungen mit einem elektrisch leitfähigen Material ausgekleidet ist; und eine Signalerfassungsvorrichtung (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Signalerfassungsstift (306) dazu konfiguriert ist, auf kontaktierende Weise in der ersten Durchkontaktierung (506, 518, 540) aufgenommen zu werden, der zweite Signalerfassungsstift (308) dazu konfiguriert ist, auf kontaktierende Weise in der zweiten Durchkontaktierung (508, 520, 542) aufgenommen zu werden, und der Masseanschlussstift (310) dazu konfiguriert ist, auf kontaktierende Weise in der dritten Durchkontaktierung (504, 516, 544) aufgenommen zu werden.
Das System gemäß Anspruch 6, wobei die erste Sonde (302) und die zweite Sonde (304) derart konfiguriert sind, dass der erste Signalerfassungsstift (306) in die erste Durchkontaktierung (506, 618, 540) eingefügt werden kann und der zweite Signalerfassungstift (308) gleichzeitig in die zweite Durchkontaktierung (508, 520, 542) eingefügt werden kann.
Das System gemäß Anspruch 6, wobei die erste Durchkontaktierung (506, 518) in einer beabstandeten parallelen Nachbarschaft zu der zweiten Durchkontaktierung (508, 520) definiert ist.
Das System gemäß Anspruch 6, wobei die Schaltungsplatine (500) eine mit der ersten Durchkontaktierung (518) elektrisch gekoppelte erste Leiterbahn (532) und eine mit der zweiten Durchkontaktierung (520) elektrisch gekoppelte zweite Leiterbahn (534) aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der ersten Leiterbahn (532) in beabstandeter paralleler Nachbarschaft zu zumindest einem Abschnitt der zweiten Leiterbahn (534) gehalten wird.
Das System gemäß Anspruch 6, wobei die Signalerfassungsvorrichtung (300) derart konfiguriert ist, dass der erste Signalerfassungsstift (306) und der zweite Signalerfassungsstift (308) und der Masseanschlussstift (310) gleichzeitig in der ersten Durchkontaktierung (506, 518, 540) beziehungsweise der zweiten Durchkontaktierung (508, 520, 542) beziehungsweise der dritten Durchkontaktierung (504, 516, 544) aufnehmbar sind.