用于柔性探针尖部的故障检测的利记博彩app
【技术领域】
[0001]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】
[0002]诸如由Tektronix公司制造和销售的MS0/DP070000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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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】
[0007]—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】
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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】
[0013]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DUT 140。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。
[0014]图2是根据本发明的实施例的能够连接到柔性探针尖部200的探针尖部连接器270的透视图。柔性探针尖部200基于非传导柔性衬底202。传导迹线210形成在柔性衬底202上。柔性衬底202和传导迹线210可以是使用已知材料和过程所制造的柔性电路。例如，传导迹线210可以由铜、铜合金、银或其他传导材料制成，并且柔性衬底202可以由某种类型的柔性塑料(诸如聚酯或优选地诸如Kapton?之类的聚酰亚胺)制成。绝缘材料层(未示出)可以层压在传导迹线210之上。用于将柔性探针尖部200焊接到DUT的传导附着点250以及诸如信号调整电路系统260之类的附加电路系统也可以放置在柔性衬底202上。柔性探针尖部200可以具有附加传导迹线(未示出)，其构造成通过信号调整电路系统260将DUT上所探测的信号从传导附着点250传达到探针尖部连接器270。柔性探针尖部200还可以具有其他传导迹线(未示出)，其构造成将电力和控制信号从探针尖部连接器270传达到柔性探针尖部200上的各种电气组件。
[0015]传导迹线或故障检测迹线210提供第一端点或节点220与第二端点或节点230之间的电气路径。迹线可以形成为例如具有50-100欧姆并且更优选地介于75-80欧姆之间的范围内的阻抗。在图2所描绘的实施例中，故障检测迹线210形成基本上沿着柔性探针尖部200的长度行进的伸长“U”形。故障检测器240电气耦合在端点220、230之间。故障检测器240构造或配置成检测或测量由故障检测迹线210所形成的电气路径中的电气连续性。
[0016]在正常使用期间，用户将很可能重复地弯曲柔性探针尖部200。由于柔性衬底202的固有薄度，典型地在12μπι到125 μm之间，该弯曲将通常围绕垂直于柔性探针尖部200的纵向轴线的轴线。因而，在本发明的一些实施例中，故障检测迹线210横穿该弯曲轴线并且因此在柔性探针尖部200弯曲时经受物理应变。在重复的或严重的弯曲之后，故障检测迹线210将最终发展出电气间断；也就是说，故障检测迹线210将很可能发展出开路一一电气路径中的中断一一或者如果不是完全开路，则至少发展出可测量的阻抗改变。在一些实施例中，故障检测迹线210形成为在数十个到数百个弯曲循环之间之后发展出间断。
[0017]故障检测器240检测故障检测迹线210中的任何一个或多个点处是否存在间断。在一些实施例中，故障检测器240通过确定故障检测迹线210的阻抗是否处于可接受范围之外而检测间断。在其他实施例中，故障检测器240通过在第一端点220处应用电压、测量第二端点230处的电压、将所测量的电压与所应用的电压相比较、以及确定这些电压之间的差异是否超出可选择的阈值来检测间断。在一些实施例中，故障检测器240可以包括微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、离散电路系统或其任何组合。
[0018]故障检测器240可以取决于实现而使用不同检测方法。在一些实施例中，故障检测器240可以确定故障检测迹线210的DC电阻。这样的实施例是易懂的且相对易于实现。在其他实施例中，故障检测器240可以确定AC电感。在这样的实施例中，故障检测迹线的一端短接到AC地。在第三实施例中，故障检测器240可以确定故障检测迹线210的AC电容。在这样的实施例中，故障检测迹线210的一端被留为开电路。AC电容方法要求比其他更多的电路系统来实现，但是包括能够一般地检测其中故障或间断发生的故障检测迹线上的位置的特征。最后，故障检测器240可以使用时域反射计(TDR)。使用这样的技术允许故障检测器准确地确定故障或间断的位置，并且附加地估计故障的严重程度。然而，在硬件和软件成本方面，TDR系统实现起来可能是相对昂贵的。
[0019]在一些实施例中，故障检测器240还配置成在故障检