其上具有光源的探针设备的制作方法

专利名称：其上具有光源的探针设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来测量被测设备(DUT)的导体上的电信号的电探针设 备。更具体而言，本发明涉及具有光源置于其上的探针设备。
背景技术：
探针设备是具有两条臂的设备，这两条臂有时被称为"基片 (substrate)"或"刀片(blade)"，这两条臂在臂的远端彼此机械耦 合，并且具有固定于臂的近端的导电尖(tip)。在测试DUT期间，将这 些尖放置为与DUT的各个导体接触，用于读出(sense)通过DUT的导体 传播的电信号。探针设备通常是可调节的以使探针尖能更靠近以及更远离 彼此，从而尖之间的跨越宽度是可调节的以适应变化的DUT物理布局。 通过尖读出的电信号被从尖传递给为差分放大电路的输入准备信号的、布 置在臂上的其他电路。这些臂每个都在它们的远端电耦合至各自的诸如同 轴电缆之类的电线，这些电线接收从放大电路输出的经放大的差分信号， 并且将经放大的信号传递给诸如示波器之类的测试和测量设备。
对用户而言为了在探针设备的尖和DUT的导体之间产生物理接触， 用户可视地观察尖相对于导体的位置，并且移动尖直到它们与DUT的导 体上的期望位置物理接触为止。这正变得越来越困难，因为DUT组件的 物理尺寸正变得越来越小。此外，现代高速探査通常是差分地执行的，它 要求同时地将尖放置为与DUT上的分离点接触。在DUT上的焊盘现在处 于直径l/4毫米(mm)的等级的情况下，对用户而言足够清楚地看到以便 在探针尖和焊盘之间产生好的接触正变得几乎不可能。
对此问题的解决办法已被提出或被实现。例如，安捷伦科技公司，本 申请的受让人，提供了使用软件指示器的19600系列逻辑分析仪，该软件 指示器检测何时在探针尖和DUT的焊盘之间产生好的接触，并且触发显示在逻辑分析仪的示波(scope)显示屏幕上的屏上指示以告知用户已产生
好的接触。此系统使用用户可调节的阈值电压和检测何时由尖所测量的电 压超过阈值电压电平的电路。当所测得的信号超过阈值电平时，屏上指示
' 虽然此解决办法在很多情况下是令人满意的，但是此解决办法的一个
问题是要求用户看着示波显示屏幕以确定何时在探针尖和DUT接触焊盘 之间产生了好的接触。因为当执行此任务时用户所要求的技巧，所以对用 户而言在试图将探针尖放置为与DUT接触焊盘接触的同时观看屏幕可能 是困难的。此外， 一旦产生了接触，对用户而言在查看示波屏幕的同时维 持接触就可能是困难的。
因此，存在对于具有如下的连接状态可视指示器的探针设备的需要， 当用户正试图将尖放置为与DUT上的接触区域接触时以及当用户正试图 在尖和DUT上的触点之间维持接触时，该可视指示器是容易被用户查看 的。
与当前探针设备相关联的另一个困难是它们没有提供用于照亮探针尖 或DUT上的接触点的照明源。目前，照亮尖和DUT上的接触点的惟一方 式是当用户试图引导探针设备将尖带至与DUT上的接触区域接触时，让 人在所关注的区域上方拿着手电筒或灯。拿探针设备的手或者电路板上的 大组件常常在所关注的区域上投下阴影。因此，此解决办法对于它所希望 的目的而言是不胜任的。因此，还存在对于如下方式的需要当用户试图 将尖放置为与DUT上的接触点接触时、令人满意地照亮探针设备尖和所 关注的的DUT上的区域的方式。

发明内容
本发明提供了一种具有光源的探针设备、包含该探针设备的系统以及 用于在第一控制信号被发送至探针设备的情况下将光源置于至少第一模式 的方法。所述探针设备包括具有远端的探针设备外壳，该远端连接至第 一和第二导线；每个都具有近端和远端的第一和第二臂，第一和第二导电 尖分别固定于第一和第二臂；固定于探针设备外壳的光源；以及外壳中的光源指示器驱动电路。该驱动电路被配置为如果在驱动电路中接收到了第 一控制信号，那么使光源被置于第一模式。
所述系统包括探针设备和示波装置，探针设备具有光源固定于其上的 外壳。示波装置包括处理电路，该处理电路被配置为接收由探针设备的第 一和第二尖读出的并且分别通过第一和第二导线发送至示波装置的电信 号。示波装置判断由第一和第二尖读出的电信号是否指示第一和第二尖分
别与DUT上的第一和第二接触区域处于好的电接触中。如果示波装置判 断出由第一和第二尖读出的电信号指示第一和第二尖分别与DUT上的第 一和第二接触区域处于好的电接触中，那么示波装置使第一控制信号通过 通信链路被发送至探针设备的光源指示器驱动电路。如果第一控制信号被 示波装置发送至探针设备，那么探针设备的驱动电路使光源被置于第一模 式。
所述方法包括接收对由探针设备的第一和第二探针尖所读出的电压 信号之间的差的指示；判断所接收的指示是否指示了第一和第二尖分别与 DUT上的第一和第二接触区域处于好的电接触中；如果判断出所接收的指 示指示了第一和第二尖分别与DUT上的第一和第二接触区域处于好的电 接触中，那么使探针设备上的光源被置于第一模式；并且如果判断出所接 收的指示指示了第一和第二尖没有分别与DUT上的第一和第二接触区域 处于好的电接触中，那么使探针设备上的光源被置于第二模式。
从以下描述、附图以及以上的权利要求中，本发明的这些和其他特征 与优点将会变得清楚。


图1示出根据例示的实施例的本发明的探针设备的俯视立体图，其中 探针设备包括位置靠近探针设备的尖的连接状态指示光源。
图2示出根据一个实施例的本发明的系统的框图，其包括例如如图1 所示的探针设备以及经由有线链路与探针设备通信的示波装置。
图3示出根据一个实施例的如图2所示的探针设备的指示器电路的框图。图4示出根据另一个例示的实施例的本发明的系统的框图，其包括例 如如图1所示的探针设备以及经由无线链路与探针设备通信的示波装置。
图5示出根据另一个例示的实施例的如图4所示的探针设备的指示器
电路的框图。
图6示出表示根据本发明的例示的实施例的、用于提供对探针设备的 连接状态的可视指示的方法的流程图。
图7示出具有光源置于其上以照亮探针设备的探针尖以及紧邻尖的 DUT上的区域的、如图2所示的探针设备的前面板(faceplate)的正视平 面图。
具体实施例方式
根据本发明，提供了其上具有光源的探针设备。根据一个实施例，光 源作为可视指示器来操作，以提供对于在探针设备的尖和DUT上所希望 的接触点之间是否存在好的连接的可视指示。根据另一个实施例，光源作 为照明源来操作，以便当用户正试图将探针尖放置为与DUT上的接触焊 盘接触时照亮探针尖和DUT上的接触焊盘。根据另一个实施例，光源执 行提供连接状态的可视指示以及照亮探针设备尖和DUT上所希望的接触 点的双重功能。
使本发明的目标能被实现的各种探针设备配置都是可行的。现在将参 考附图描述可行配置的一些示例。然而应当注意，本领域的普通技术人员 鉴于以下描述和权利要求将会理解，本发明不限于这里所描述的探针设备 配置。例如，虽然出于例示的目的，这里参考差分探针设备来描述本发 明，但是本发明适用于结合不是差分探针设备的探针设备使用。还应当注 意，附图未必按比例绘制。附图希望说明本发明的原理和概念，在尺寸或 形状的术语方面是不受限的。
图1示出根据例示的实施例的本发明的电探针设备1的俯视立体图，
其中探针设备包括用于提供连接状态的可视指示的光源。探针设备1具有 容纳了探针设备1的电路的外壳2。探针设备1具有两条臂3和4，每条臂 具有分别布置在其远端的导电尖3A和4A。臂3和4的近端机械地耦合到
10外壳2的远端2A。外壳2的近端2B包括电连接器(未示出)，其用于将 探针设备1连接到诸如同轴电缆之类的各个电缆6和7。探针尖3A和4A 所测得的电信号被包含在外壳2内的电路(未示出)调节，然后被沿着电 缆6和7发送至探针设备1结合使用的诸如逻辑分析仪系统之类的设备
(未示出)。因为探针设备1可结合各种类型的测量和测试设备来使用， 所以探针设备l结合使用的设备以下将被简单地称为"示波装置"。
探针设备1包括提供探针设备1的电连接状态的指示的光源10。优选 地，光源10被置于探针设备1的上表面上，如所示在外壳2的远端2A 上。因此，当正在使用探针设备1的人正试图将探针尖3A和4A放置为与 DUT (未示出)的接触焊盘(未示出)物理接触时，光源10对这人而言 是清楚可见的。这使得对使用探针设备1的人而言不必从探针尖3A和4A 扭过脸去看逻辑分析仪的示波屏幕以确定电连接是否已产生或者是否正被 维持。本发明的这个特征还使视力差的人能知道何时探针尖3A和4A已被 正确地置于DUT的接触区域上。本发明的这个特征确保即使因为DUT上 组件的物理尺寸继续在尺寸上减小，并且因此变得更加难以精确探査，用 户也将会知道何时尖3A和4A与DUT上所希望的接触区域相接触。
光源10通常是发光二极管(LED)，但可以是任何类型的合适的照明 设备。尺寸很小的、在操作期间保持相对低温的并且具有相对长的寿命的 LED是可得到的。LED的这些特性使得它们非常适用于放置在探针设备1 上。在LED用于此目的的情况下，LED 10当在探针尖3A和4A与DUT 上的接触点之间已产生适当的电连接时发光。构成"适当的"电连接的情 况优选地是用户通过示波用户界面可限定的。"适当的"电连接可以以几 种方式来限定。例如， 一种技术是简单地使LED 10在探针尖3A和4A之 间存在非零电压电平时发光。因此，在此情况下，"适当的"电连接是引 起探针尖3A和4A之间的非零电压电平的电连接。通过用户经由示波用户 界面进行适当的选择，可限定阈值电压电平。如果在尖3A和4A之间所测 得的电压等于或超过此用户选择的阈值电压，那么LED 10可被激活 (activate)(即接通)。如果在尖3A和4A之间所测得的电压降到用户 选择的阈值电压以下，那么LED 10可被停止激活(deactivate)(即关断)。
为了激活和停止激活LEDIO，在探针设备1中通常需要电源。用于此 目的的合适电源是可靠近外壳2的远端2A地定位于外壳2中的小的直流 电池。此外，为了提供用户定制以使用户限定的设置(例如阈值电压电 平)能被用户应用，需要在示波装置和控制LED 10的探针设备1中的电 路之间通信。从探针设备1向示波装置传送信号的电缆6和7—般不适用 于从示波装置向探针设备1发送控制信号。为了使示波装置能基于由尖 3A和4A所读出的电压来控制LED 10，示波装置需要具有向控制LED 10 的探针设备1中的电路传送控制信号的一些方式。现在将参考图2—图5 中所示出的一些例示的实施例来描述这可被完成的方式。
图2示出根据实施例的本发明的系统20的框图，其包括图1所示的探 针设备1和示波装置30。示波装置30例如可以是已知的逻辑分析仪装置 或示波器。示波装置30包括显示屏幕31、控制面板32、输入端口 33A_ 33F以及至少一个输出端口 34。输入端口 33A和33B被连接到射频 (RF)线6和7的末端，RF线6和7例如可以是同轴电缆。如以上参考 图1所描述的，RF线6和7的相对端被连接到探针设备1的外壳2的近端 2B (图1)。由探针设备1的尖3A和4A所读出的信号被探针设备1内的 电路(未示出)调节。经调节的信号分别通过RF线6和7被发送到示波 装置30。
在示波装置30中，所读出的信号被接收并且以根据由示波装置30所 执行的一个或多个测试的已知方式被处理。示波装置30然后使与所读出 的信号相对应的信号轨迹显示在显示屏幕31上。在控制面板32上设置了 各种选择开关35以使用户能选择由探针设备1所测得的信号将被处理以 及在显示屏幕31上显示的方式。或者，示波装置30可具有作为图形用户 界面(GUI)的一部分的控制面板，在此情况下显示在显示设备(例如显 示屏幕31)上的菜单和按钮被设置用于使用户能进行适当的选择。
根据此实施例，示波装置30包括执行算法的处理器或控制器(未示 出)，该算法判断由尖3A和4A所读出的电压电平之间的差(即差分电压 电平)是否等于或大于特定阈值电平THDIFF。如果是这样，那么示波装置
1230所执行的算法使第一指示器控制信号S^被经由导线40发送给探针设 备1。导线40例如可以是诸如同轴电缆之类的RF线。通常用来从探针设 备1向示波装置30发送差分信号的同轴电缆6和7有时包括附加线，这些 附加线之一可被用作从示波装置30向探针设备1传送控制信号SIN1的线 40。
在探针设备1中，(下面参考图3所描述的)指示器电路接收控制信 号S,并且使指示器光源IO被置于第一模式。第一模式通常是激活光源 10，即使光源发光。如果示波装置30判断出所读出的差分电压电平小于 THDIFF，那么示波装置30使第二指示器控制信号S^2被经由导线40发送 给探针设备1。在探针设备1中，指示器电路(图3)接收控制信号S^并 且使指示器光源10被置于第二模式。第二模式通常是停止激活光源10， 即使光源IO变暗。
与探针设备尖3A和4A所测得的信号相关联的其他特性可被用来代替 电压电平或者与电压电平组合以判断在尖3A和4A与DUT上的接触焊盘 之间是否产生了适当的电连接。例如，所测得的信号的频率可用来判断是 否产生了适当的电连接。至于所测得的信号的哪些特性被用来作出此判 断，本发明是不受限的。
此外，虽然处理由探针尖3A和4A所读出的信号以确定使光源10发 光还是变暗的算法通常由示波装置30执行，但是此算法可由包含在探针 设备1自身内的处理电路代替执行。例如，探针设备有时包括诸如专用集 成电路(ASIC)之类的集成电路(IC)。在这样的情况下，上述算法可在 探针设备的ASIC内执行，在此情况下因为信号S,和SxN2将由探针设备1 内的电路产生并且使用，所以将不需要有线通信链路40。
图3示出根据实施例的图2所示的探针设备1的指示器电路50的框 图。根据此实施例，指示器电路50包括指示器光源驱动电路51，指示器 光源驱动电路51接收线40上传播的(或由探针设备内的电路产生的)信 号S加或S脱并且处理所接收的信号以产生传递给指示器光源10的输出信 号。指示器电路50还包括指示器光源10 (图1和图2)，指示器光源10 接收来自指示器光源驱动电路51的输出信号。由指示器光源IO从指示器光源驱动电路51接收的输出信号使指示器光源IO根据由指示器光源驱动
电路51所接收的输入信号是Snsn还是S^而被激活或者被停止激活。指示 器电路50包括电源52，电源52通常是小的直流电池，用于向指示器光源 IO供应电力。可替代地，可由示波装置30向探针设备1供应电力，在此 情况下不需要电源52。
如果处理由探针设备尖3A和4A所读出的信号并且产生指示器控制信 号S^和S,的算法将在探针设备1内而不是在示波装置30中被执行，那 么图3所示的电路50将包括用于执行这些任务的处理电路50A (例如 ASIC)。在此情况下，处理电路50A将会处理由探针尖3A和4A所读出 的信号并且产生指示器控制信号S腿和SIN2，指示器控制信号S腿和SIN2 然后被提供给指示器光源驱动电路51。
指示器控制信号S,和S,可以是具有不同电压电平的信号。例如， 控制信号S,可以是具有高电压电平(例如5伏)的电压信号，并且控制 信号S脱可以是具有低电压电平(例如0伏)的电压信号。在此情况下，
指示器光源驱动电路51将会接收信号S,w和SjN2并且分别产生相应的高和
低的输出信号，高和低的输出信号接着分别使指示器光源10被激活和停 止激活。当然，指示器光源驱动电路51可利用反相器电路(未示出)来 配置，从而使得高电平输入信号被转换为低电平输出信号，并且反之亦 然。在后面的情况下，由指示器光源驱动电路51所接收的低电平S皿信号 将会使高电平驱动信号从指示器光源驱动电路51输出，然而由指示器光
源驱动电路51所接收的高电平SrN2信号将会使低电平驱动信号从指示器光
源驱动电路51输出。
可替代地，指示器控制信号S^和SjN2可以是具有相同电压电平的信
号，在此情况下指示器光源驱动电路51包含触发器(toggle circuitry) (例如触发电路)。在此情况下，如果S,是具有高电压电平的信号，那 么由指示器光源驱动电路51所产生的输出信号是具有高电压电平的信 号。如果由指示器光源驱动电路51所接收的下一个信号是具有和紧接在 前的信号S腿相同的高电平的SIN2，那么包含在指示器光源驱动电路51中 的触发器将会反转它的输出，从而使由指示器光源驱动电路51所产生的输出信号具有低电平。指示器光源驱动电路51可以以几乎无限种方式来
配置以便实现驱动指示器光源io所必需的功能。
图4示出根据另一个例示的实施例的本发明的系统60的框图。如图2 所表示的实施例那样，根据此实施例的系统60包括示波装置70和探针设 备100，探针设备100与图1所示的探针设备1类似或相同。示波装置70 例如可以是已知的逻辑分析仪装置。示波装置70包括显示屏幕71、控制 面板72、输入端口 73A—73F以及无线发送器80。输入端口 73A和73B 被连接到RF线106和107的末端，RF线106和107例如可以是同轴电 缆。RF线106和107的相对端被连接到探针设备100的外壳102的近端 102A。由探针设备100的尖103A和104A所读出的信号被探针设备100 内的电路(未示出)调节。经调节的信号分别通过RF线106和107被发 送到示波装置70。
在示波装置70中，所读出的信号被接收并且以根据由示波装置70所 执行的一个或多个测试的己知方式被处理。示波装置70然后使与所读出 的信号相对应的信号轨迹显示在显示屏幕71上。在控制面板72上所设置 的各种选择器开关75被用户用来选择探针设备100所测得的信号被处理 以及在显示屏幕71上显示的方式。可替代地，示波装置70可具有作为 GUI的一部分的控制面板，在此情况下提供了显示在显示设备(例如显示 屏幕71)上的菜单和按钮以使用户能进行适当的选择。
示波装置70执行根据本发明的算法，该算法判断由尖103A和104A 所读出的电压电平之间的差(即差分电压电平)是否等于或大于THDIFF。 如果是这样，那么由示波装置70所执行的算法使第一无线指示器控制信 号S皿由无线发送器80生成并且通过无线链路90发送给探针设备100。 在探针设备100中，(下面参考图5所描述的)指示器电路接收控制信号 S^并且使指示器光源110被置于第一模式，例如使光源110发光。
如果示波装置70判断出所读出的差分电压电平小于THDIFF，那么示 波装置70使第二指示器控制信号S脱由无线发送器80生成并且经由无线 链路90发送给探针设备100。在探针设备100中，指示器电路(图5)接 收控制信号S脆并且使指示器光源110被置于第二模式，例如停止激活光
15源110以使它变暗。
如以上参考图2所示，与由探针设备尖103A和104A所测得的信号相 关联的其他特性可被用来代替所读出的电压电平或者与所读出的电压电平 组合以判断在尖103A和104A与DUT上的接触焊盘之间是否产生了适当 的电连接。例如，所测得的信号的频率可用来判断是否产生了适当的电连 接。至于所测得的信号的哪些特性被用来作出此判断，本发明是不受限 的。
此外，虽然处理由探针尖103A和104A所读出的信号以确定将使光源 110发光还是变暗的算法通常由示波装置70执行，但是此算法可由包含在 探针设备100内的处理电路代替执行。例如，上述算法可在探针设备100 的ASIC内执行，在此情况下因为信号S肌和S腿将由探针设备100内的 电路产生并且使用，所以将不需要无线通信链路90。
图5示出根据另一个例示的实施例的图4所示的探针设备100的指示 器电路120的框图。根据此实施例，指示器电路120包括无线接收器 130、指示器光源驱动电路121、指示器光源110和电源122，电源122通 常是小的直流电池。可替代地，可由示波装置70向探针设备100供应电 力，在此情况下不需要电源122。无线接收器130接收由无线发送器80所 产生的信号S^或SIN2，并且解码所接收的无线信号，经解码的信号然后 被提供给指示器光源驱动电路121。指示器光源驱动电路121接收经解码 的信号并且将它们转换为指示器光源驱动信号，指示器光源驱动信号然后 被输出至指示器光源110。如果由无线接收器130所接收的控制信号Sjn是 信号SIN1，那么输出至指示器光源110的指示器光源信号使指示器光源 IIO被激活，例如使其发光。如果由无线接收器130所接收的控制信号SIN 是信号SIN2，那么输出至指示器光源110的指示器光源驱动信号使指示器 光源110被停止激活，例如使其变暗。
如果处理由探针设备尖103A和104A所读出的信号并且产生指示器控 制信号S肌和SjN2的算法将在探针设备100内而不是在示波装置70中被执 行，那么图5所示的电路120将包括用于执行这些任务的处理电路120A (例如ASIC)。在此情况下，处理电路120A将会处理由探针尖103A和
16104A所读出的信号并且产生指示器控制信号S鹏和SIN2，指示器控制信号 S则和S腿然后被提供给指示器光源驱动电路121。
指示器光源驱动电路121的各种配置可类似于以上参考图3所示的指 示器光源驱动电路51所描述的那些配置。因此，信号S,和S皿可分别具 有高的和低的电平、分别具有低的和高的电平或者具有相同电平。不管针 对指示器光源驱动电路121所选出的配置如何，优选地，S,信号使指示 器光源IIO发光并且S,信号使指示器光源IIO变暗。
应当注意，阈值电压电平thdm可由用户设置。例如，参考图4， THo肝可由用户通过控制面板72的控制件75之一来设置。针对THd!ff所 选出的电平取决于环境，但一般可以是任何非零的电压电平。此外，虽然 以上参考图1 —图5已将指示器光源10和110描述为或者使其发光或者使 其变暗以指示在探针设备的尖之间是否存在好的连接，但是可使用连接状 态的其他指示。例如，指示器光源可改变颜色以指示连接状态。在此情况 下，当连接状态不令人满意时指示器光源可提供红色照明，并且当连接状 态令人满意时指示器光源可提供绿色照明，或者反之亦然。作为另一个替 换，当连接状态令人满意时指示器光源可提供持续的白光照明，并且当连 接状态不令人满意时指示器光源可提供闪烁的白光照明。另一个替换的示 例可以是在探针设备上提供多个指示器光源。在此情况下，当连接状态令 人满意时光源之一可发光并且其余光源变暗，并且反之亦然。本领域的普 通技术人员将会理解，鉴于这里所提供的描述，对这里所描述的实施例的 其他修改也是可以的。
图6示出表示根据例示的实施例的、用于提供对探针设备的连接状态 的可视指示的方法的流程图。如框141所示，由探针设备所读出的电信号 被接收在处理器中，并且被评估以确定信号的至少一个特性(例如电压电 平)。如框142所示，然后对于此特性是否指示在探针设备和DUT之间 产生了适当的连接(例如所读出的电压电平是否超过了 THDIFF)作出判 断。如以上参考图2和图4所描述的，示波装置的处理器或控制器通常执 行此算法，虽然此算法可能代替地由一些其他设备来执行，例如由探针设 备自身内的处理电路来执行。此算法通常以处理器中的软件方式来执行，但是可以以软件、硬件或者软件和硬件和/或固件的组合的方式来执行。如框143所示，如果在框142判断出产生了适当的连接，那么使探针 设备上的指示器光源被置于第一模式。此第一模式通常与使指示器光源发 光相对应。如框144所示，如果在框142判断出尚未产生适当的连接，那 么使探针设备上的指示器光源被置于第二模式。此第二模式通常与使指示 器光源变暗相对应。如果由图6所示的流程图所表示的算法以由某一类型的处理器所执行 的软件或固件的方式来执行，那么相应的计算机代码通常存储在某一类型 的计算机可读介质(未示出)中。计算机可读介质通常是固态存储设备， 例如随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、可编程 ROM (PROM)设备、可擦PROM (EPROM)设备、闪存设备等。然 而，其他非固态存储设备，例如磁带、磁盘、光盘等，也可用于此目的。执行由图6所示的流程图所表示的算法的处理器可以是任何类型的合 适的计算设备，例如包括微处理器、微控制器、可编程逻辑阵列 (PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等。此 外，本领域的普通技术人员鉴于这里所提供的描述将会理解，这些处理任 务可由单个处理器执行或者它们可分布在多个处理器上。根据本发明的另一个例示的实施例，光源10 (图1)或110 (图4) 可用来照亮探针尖3A和4A (图1)以及103A和104A (图4)。如上所 述，因为DUT的组件在尺寸上变得越来越小，所以看到这些尖将被放置 为与其接触的DUT上的点变得越来越困难。当用户试图将尖放置为与 DUT上的接触点接触时，在探针设备上靠近尖处具有照明源使DUT上的 接触点和探针设备的尖能被容易地査看而没有阴影。探针设备上光源的位 置不限于任何具体的位置。优选地，当尖与DUT上的接触点接触时，光 源离DUT不超过约10毫米(mm)远。图7示出具有光源置于其上以照亮探针尖3A和4A的、图2所示的探 针设备1的前面板2D的正视平面图。根据此例示的实施例，光源包括前 灯150A和150B，前灯150A和150B照亮探针设备的尖3A和4A以及紧 邻尖3A和4A的DUT上的位置。适用于此目的的各种光源是可得到的。例如，产生高的光输出强度级别的、几种颜色和白色的LED是可得到的， 这些LED适用于此目的。优选地，用于此目的的光源是漫射光源，或者与 使光源所发出的光漫射的漫射元件一起使用。 一个或多个聚焦元件或光定 向元件可被包括在探针设备上，用于将光源所发出的光聚焦或定向到探针 尖和DUT。光源150A、 150B例如可以是LED环。使用LED环作为光源 帮助消除阴影。光源可以是可调节的，从而使得由光源所提供的照明强度 级别是可变化的。能够变化光源的照明强度使期望的聚焦深度能被实现。根据本发明的另一个实施例，当用户试图将探针尖放置为与DUT上 的接触点接触时，探针设备上的光源执行提供连接状态的可视指示和照亮 DUT以便使用户能容易地看到DUT上的接触点的双重功能。例如，在使 用探针设备的同时，图7所示的光源150A、 150B可持续发光。因此，当 用户试图将探针尖3A和4A放置为与DUT上的接触点(未示出)接触 时，光源150A、 150B发光。 一旦用户己将探针尖3A和4A置于DUT上 的各自接触点后，光源150A、 150B就变暗。为了提供可执行此实施例的方式的示例，假设白光LED被用作光源 150A、 150B。参考图2和图7，当用户开始使用系统20时，控制面板32 的控制件35之一可用来使白光LED 150A、 150B发光。LED 150A、 150B 保持发光直到用户已将探针尖3A和4A放置为与DUT上的各自接触点接 触为止。在使用期间，以上参考图6所描述的算法判断所读出的差分电压 是否等于或大于THDIFF，如果是这样，那么通过经由有线链路40 (或经由 图4中的无线链路90)向探针设备1发送相应的控制信号SIN1，来使LED 150A、 150B变暗。如果算法判断出所读出的差分电压小于THDIFF，那么 算法通过经由有线链路40 (或经由无线链路90)向探针设备1发送相应 的控制信号S脱，来使LED150A、 150B发光。应当注意，出于描述本发明的原理和概念的目的，通过参考例示的实 施例描述了本发明。本领域的技术人员鉴于这里所提供的描述将会理解， 在不背离本发明的范围的情况下，可对这里所描述的实施例进行很多修 改。
权利要求
1.一种用于测量被测设备上的电信号的探针设备，所述探针设备包括具有近端和远端的探针设备外壳，所述外壳的远端连接至第一导线和第二导线；第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂的每个都具有近端和远端，所述第一臂和所述第二臂的近端具有分别固定于所述第一臂和所述第二臂的近端的第一导电尖和第二导电尖，所述第一臂和所述第二臂的远端被固定于所述外壳的近端；固定于所述外壳的光源；以及所述外壳中的光源指示器驱动电路，所述驱动电路被配置为如果在所述驱动电路中接收到了第一控制信号，那么使所述光源被置于第一模式。
2. 如权利要求1所述的探针设备，其中，所述驱动电路还被配置为如 果在所述驱动电路中接收到了第二控制信号，那么使所述光源被置于第二 模式。
3. 如权利要求2所述的探针设备，还包括 所述外壳中的电源，所述电源为所述光源提供电力源。
4. 如权利要求2所述的探针设备，其中，所述第一模式与所述光源的 激活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与 所述被测设备上的接触区域处于电接触中的可视指示。
5. 如权利要求4所述的探针设备，其中，所述第二模式与所述光源的 停止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提供了指示所述探针设 备的尖与所述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示。
6. 如权利要求2所述的探针设备，其中，所述第一模式与所述光源的 激活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与 所述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示。
7. 如权利要求6所述的探针设备，其中，所述第二模式与所述光源的 停止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提供了指示所述探针设备的尖与所述被测设备上的接触区域处于电接触中的可视指示。
8. 如权利要求7所述的探针设备，其中，所述光源的激活提供了对于 所述探针设备的至少第一尖和第二尖的照明以及分别对于所述被测设备上 的第一区域和第二区域的照明，从而辅助用户可视地将所述第一尖和所述 第二尖分别与所述被测设备上的第一接触区域和第二接触区域对准。
9. 如权利要求1所述的探针设备，其中，将所述光源置于所述第一模式使所述光源发光，其中，所述光源的发光造成对于所述探针设备的至少 第一尖和第二尖的照明以及分别对于所述被测设备上的第一区域和第二区 域的照明，从而辅助用户可视地将所述第一尖和所述第二尖分别与所述被 测设备上的第一接触区域和第二接触区域对准。
10. 如权利要求2所述的探针设备，其中，所述第一模式与所述光源 输出至少第一颜色的光相对应，并且其中，所述第二模式与所述光源输出 至少第二颜色的光相对应。
11. 如权利要求2所述的探针设备，其中，所述第一控制信号和所述 第二控制信号通过从示波装置到所述探针设备的有线连接被发送，所述第 一控制信号和所述第二控制信号在所述光源指示器驱动电路的接收电路中 被接收。
12. 如权利要求2所述的探针设备，其中，所述第一控制信号和所述 第二控制信号通过从示波装置到所述探针设备的无线通信链路被发送，所述探针设备还包括无线接收电路，所述第一控制信号和所述第二控制信号在所述无线接 收电路中被接收，所述无线接收电路解码所述第一控制信号和所述第二控 制信号，并且将经解码的第一控制信号和经解码的第二控制信号提供给所 述光源指示器驱动电路。
13. —种用于测量被测设备上的电信号的系统，所述系统包括 探针设备，包括具有近端和远端的探针设备外壳，所述外壳的远端连接至第一导 线和第二导线；第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂的每个都具有近端和远端，所述第一臂和所述第二臂的近端具有分别固定于所述第一臂和所 述第二臂的近端的第一导电尖和第二导电尖，所述第一臂和所述第二 臂的远端被固定于所述外壳的近端； 固定于所述外壳的光源；以及所述外壳中的光源指示器驱动电路，所述驱动电路被配置为如果 在所述驱动电路中接收到了第一控制信号，那么使所述光源被置于第 一模式；以及包括处理电路的示波装置，所述处理电路被配置为接收由第一尖和第 二尖读出的并且分别通过所述第一导线和所述第二导线发送至所述示波装 置的电信号，所述示波装置判断由所述第一尖和所述第二尖读出的电信号 是否指示所述第一尖和所述第二尖分别与所述被测设备上的第一接触区域 和第二接触区域处于良好的电接触中，其中，如果所述示波装置判断出由 所述第一尖和所述第二尖读出的电信号指示所述第一尖和所述第二尖分别 与所述被测设备上的第一接触区域和第二接触区域处于良好的电接触中， 那么所述示波装置使所述第一控制信号通过通信链路被发送至所述光源指 示器驱动电路。
14. 如权利要求13所述的系统，其中，如果所述示波装置判断出由所 述第一尖和所述第二尖读出的电信号指示所述第一尖和所述第二尖没有分 别与所述被测设备上的第一接触区域和第二接触区域处于良好的电接触 中，那么所述示波装置使第二控制信号通过所述通信链路被发送至所述光 源指示器驱动电路，所述驱动电路还被配置为如果在所述驱动电路中接收 到了所述第二控制信号，那么使所述光源被置于第二模式。
15. 如权利要求14所述的系统，其中，所述第一模式与所述光源的激 活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与所 述被测设备上的接触区域处于电接触中的可视指示。
16. 如权利要求15所述的系统，其中，所述第二模式与所述光源的停 止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提供了指示所述探针设备 的尖与所述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示。
17. 如权利要求14所述的系统，其中，所述第一模式与所述光源的激活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与所 述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示。
18. 如权利要求17所述的系统，其中，所述第二模式与所述光源的停 止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提供了指示所述探针设备 的尖与所述被测设备上的接触区域处于电接触中的可视指示。
19. 如权利要求18所述的系统，其中，所述光源的激活提供了对于所 述探针设备的至少第一尖和第二尖的照明以及分别对于所述被测设备上的 第一区域和第二区域的照明，从而辅助用户可视地将所述第一尖和所述第 二尖分别与所述被测设备上的第一接触区域和第二接触区域对准。
20. 如权利要求13所述的系统，其中，将所述光源置于所述第一模式 使所述光源发光，其中，所述光源的发光造成对于所述探针设备的至少所 述第一尖和所述第二尖的照明以及分别对于所述被测设备上的第一区域和 第二区域的照明，从而辅助用户可视地将所述第一尖和所述第二尖分别与 所述被测设备上的第一接触区域和第二接触区域对准。
21. —种使用探针设备来测量被测设备上的电信号的方法，所述方法 包括在处理器中，接收由所述探针设备读出的电信号，并且确定所读出的 信号的至少一个特性；在所述处理器中，判断所述至少一个特性是否指示所述探针设备的第 一导电尖和第二导电尖分别与所述被测设备上的第一接触区域和第二接触 区域处于良好的电接触中；如果判断出所述第一尖和所述第二尖分别与所述被测设备上的第一接 触区域和第二接触区域处于良好的电接触中，那么使所述探针设备上的光 源被置于第一模式；并且如果判断出所述第一尖和所述第二尖没有分别与所述被测设备上的第 一接触区域和第二接触区域处于良好的电接触中，那么使所述探针设备上 的光源被置于第二模式。
22. 如权利要求21所述的方法，其中，所述第一模式与所述光源的激 活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与所述被测设备上的接触区域处于电接触中的可视指示。
23. 如权利要求22所述的方法，其中，所述第二模式与所述光源的停 止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提供了指示所述探针设备 的尖与所述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示。
24. 如权利要求21所述的方法，其中，所述第一模式与所述光源的激 活相对应，并且其中，所述光源的激活提供了指示所述探针设备的尖与所 述被测设备上的接触区域未处于电接触中的可视指示，并且其中，所述第 二模式与所述光源的停止激活相对应，并且其中，所述光源的停止激活提 供了指示所述探针设备的尖与所述被测设备上的接触区域处于电接触中的 可视指示。
25. 如权利要求21所述的方法，其中，将所述光源置于所述第一模式 使所述光源发光，其中，所述光源的发光造成对于所述探针设备的至少第 一尖和第二尖的照明以及分别对于所述被测设备上的第一区域和第二区域 的照明，从而辅助用户可视地将所述第一尖和所述第二尖分别与所述被测 设备上的第一接触区域和第二接触区域对准。
全文摘要
本发明提供了一种其上具有光源的探针设备，该光源可被激活和停止激活。根据一个实施例，光源作为可视指示器来操作，以提供对于在探针设备的尖和被测设备(DUT)上所希望的接触点之间是否存在好的连接的可视指示。根据另一个实施例，光源作为照明源来操作，以便当用户正试图将探针尖放置为与DUT上的接触焊盘接触时照亮探针尖和DUT上的接触焊盘。根据另一个实施例，光源执行了提供连接状态的可视指示以及照亮探针设备尖和DUT上所希望的接触点的双重功能。
文档编号F21V23/00GK101514997SQ200910003100
公开日2009年8月26日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月20日
发明者肯尼·约翰逊, 詹姆斯·E·坎农, 詹森·A·斯万姆 申请人:安捷伦科技有限公司