JPH04155261A - ultra high frequency probe needle - Google Patents
ultra high frequency probe needleInfo
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- JPH04155261A JPH04155261A JP28125190A JP28125190A JPH04155261A JP H04155261 A JPH04155261 A JP H04155261A JP 28125190 A JP28125190 A JP 28125190A JP 28125190 A JP28125190 A JP 28125190A JP H04155261 A JPH04155261 A JP H04155261A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
二の兇明は、高周波半導体素子の特性を測定するブロー
ビング装置に係り、特にウエハブローヒングを行うため
の超高周波プローブ針に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The second principle relates to a probing device for measuring the characteristics of high-frequency semiconductor elements, and particularly relates to an ultra-high-frequency probe needle for performing wafer blowing. .
第6図は、従来の超高周波プローブ針の一例を示すブロ
ック図であり、また第7図falは第6図の超高周波プ
ローブ針の具体例を示す斜視図であり、第7図(blは
同図+a+の底面図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional ultra-high frequency probe needle, and FIG. 7 fal is a perspective view showing a specific example of the ultra-high frequency probe needle of FIG. It is a bottom view of +a+ of the same figure.
第6図において、100は超高周波プローブ針で、図示
しない高周波測定器より接続される同軸レセプタクル1
1と、同軸/コプレナ変換部13と、コプレナ線路12
とからなる。また101は被測定デバイスである。In FIG. 6, 100 is an ultra-high frequency probe needle, and a coaxial receptacle 1 is connected to a high frequency measuring device (not shown).
1, coaxial/coplanar converter 13, and coplanar line 12
It consists of. Further, 101 is a device to be measured.
第7図において、11は例えば2.4mmコネクタを用
いた同軸レセプタクル、12は金属薄膜(コプレナ線路
)、13は上記同軸レセプタクル11の芯線14とコプ
レナ線路の信号線15か接続され、かつ上記同軸レセプ
タクル11の外部導体17とコプレナ線路12のグラン
ド線16か接続されるように構成した同軸/コプレナ変
換部である。In FIG. 7, 11 is a coaxial receptacle using, for example, a 2.4 mm connector, 12 is a metal thin film (coplanar line), and 13 is a core wire 14 of the coaxial receptacle 11 and a signal line 15 of the coplanar line connected, and the coaxial This is a coaxial/coplanar conversion section configured so that the external conductor 17 of the receptacle 11 and the ground line 16 of the coplanar line 12 are connected.
また、上記コプレナ線路12は、例えばアルミナセラミ
ックなどからなるブレード4上に、金メツキなとの方法
て形成した金属薄膜からなる信号線15と、信号線15
と所定の間隔て信号線15を挟むように金メツキなとの
方法で形成した金属薄膜からなるグランド線16とから
構成されている。The coplanar line 12 also includes a signal line 15 made of a metal thin film formed by gold plating on a blade 4 made of, for example, alumina ceramic, and a signal line 15 made of a metal thin film formed by a method such as gold plating.
and a ground line 16 made of a metal thin film formed by a method such as gold plating so as to sandwich the signal line 15 at a predetermined interval.
また、上記コプレナ線路12の先端部は突起状の金属バ
ンプ3を有している。Further, the tip of the coplanar line 12 has a protruding metal bump 3.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
図示しない高周波測定器よりの超高周波信号は同軸ケー
ブルを通して第7図に示す超高周波プローブ針100の
同軸レセプタクル11に伝送され、さらに同軸/コプレ
ナ変換部13により同軸伝搬モードからコプレナ伝搬モ
ードに変換されてコプレナ線路12に伝送される。次に
コプレナ線路12上を伝搬した超高周波信号はコプレナ
線路12の先端部に設けた金属バンプ3を通して被測定
デバイス101の入力端子に印加される。A super high frequency signal from a high frequency measuring device (not shown) is transmitted through a coaxial cable to the coaxial receptacle 11 of the super high frequency probe needle 100 shown in FIG. and is transmitted to the coplanar line 12. Next, the ultra-high frequency signal propagated on the coplanar line 12 is applied to the input terminal of the device under test 101 through the metal bump 3 provided at the tip of the coplanar line 12.
しかしながら、上記のような構成からなる超高周波プロ
ーブ針では、超高周波信号は同軸ケーブルを通し、上記
同軸レセプタクル11を介して同軸/コプレナ変換部1
3に伝送されるか、同軸ケーブル上でのミリ波帯以上の
帯域の損失か極めて大きく、さらに上記同軸レセプタク
ル11及び同軸/コプレナ変換部13ての損失もあり、
使用可能周波数は60GHz以下である。このため、高
周波半導体素子の特性をこの周波数帯以上の帯域におい
てオンウェハ測定することか不可能てあっ −た。However, in the ultra-high frequency probe needle configured as described above, the ultra-high frequency signal passes through the coaxial cable and is transferred to the coaxial/coplanar converter 1 via the coaxial receptacle 11.
3, the loss in the millimeter wave band or higher on the coaxial cable is extremely large, and there is also loss in the coaxial receptacle 11 and the coaxial/coplanar converter 13,
The usable frequency is 60 GHz or less. For this reason, it has been impossible to measure the characteristics of high-frequency semiconductor devices on-wafer in a frequency band higher than this frequency band.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、半導体素子のミリ波帯以上の超高周波にお
ける電気的特性をウェハ状態で高精度に測定することの
できる超高周波プローブ針を提供することを目的とする
。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and provides an ultra-high frequency probe needle that can highly accurately measure the electrical characteristics of semiconductor devices at ultra-high frequencies above the millimeter wave band in the wafer state. The purpose is to provide
〔課題を解決するための手段〕 −
この発明に係る超高周波プローブ針は、支持部材上に設
けられた誘電体導波路と、上記支持部材上に設けられ、
先端にそれぞれ金属バンプを有し、後端側がそれぞれ上
記誘電体導波路と接続された一対の線路からなるスロッ
ト線路とを備え、上記誘電体導波路とスロット線路との
接続部を信号伝搬モートの変換部としたものである。[Means for Solving the Problems] - An ultrahigh frequency probe needle according to the present invention includes a dielectric waveguide provided on a support member, a dielectric waveguide provided on the support member,
A slot line is provided, each having a metal bump at its tip and a pair of lines connected to the dielectric waveguide at the rear end side, and the connecting portion between the dielectric waveguide and the slot line is connected to a signal propagation moat. This is a conversion section.
この発明においては、超高周波プローブ針において、ミ
リ波帯以上の帯域において損失の大きい同軸ケーブル及
び同軸/コプレナ変換部を使用せず、誘電体導波路と、
スロット線路と、両者間の信号伝搬モードの変換部とを
備えた構成としたので、60GHz以上のミリ波帯にお
いて、高周波半導体素子の電気的特性をウェハ状態で高
精度に測定することかできる。In this invention, in the ultra-high frequency probe needle, a dielectric waveguide is used instead of a coaxial cable and a coaxial/coplanar conversion section that have large losses in the millimeter wave band or higher.
Since the configuration includes a slot line and a signal propagation mode converter between the two, it is possible to measure the electrical characteristics of a high frequency semiconductor element in a wafer state with high precision in the millimeter wave band of 60 GHz or higher.
以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、この発明の一実施例による超高周波プローブ
針を示すブロック図である。図において、200は超高
周波プローブ針で、図示しない高周波測定器より接続さ
れる誘電体導波路lと、誘電体導波路/スロット線路変
換部6とスロット線路2とからなる。また、101は被
測定デバイスである。FIG. 1 is a block diagram showing an ultra-high frequency probe needle according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 200 denotes an ultra-high frequency probe needle, which is composed of a dielectric waveguide l connected to a high frequency measuring device (not shown), a dielectric waveguide/slot line converter 6, and a slot line 2. Further, 101 is a device to be measured.
第2図(atは、この発明の第1の実施例によるプロー
ブ針を底面より見た斜視図であり、同図(b)は上面よ
り見た斜視図である。第3図fa)は、第2図の上面よ
りの平面図であり、第3図(blは、二のA−A’線断
面図である。第2図、第3図において、4はこのプロー
ブ針の支持部材をなす、例えばアルミナセラミックなど
からなるブレードである。FIG. 2 (at) is a perspective view of the probe needle according to the first embodiment of the present invention seen from the bottom, FIG. 2 (b) is a perspective view of the probe needle seen from the top, and FIG. It is a plan view from the upper surface of FIG. 2, and FIG. 3 (bl is a cross-sectional view taken along the line AA' of FIG. , for example, a blade made of alumina ceramic.
上記ブレード4の表面上には先端側にテーパ形状部を有
する誘電体導波路1を埋め込むように配設し、後端側が
それぞれ上記誘電体導波路lのテーパ形状部の一辺に接
するように、例えば金属薄膜よりなる一対のスロット線
路2を配設し、該スロット線路2の先端部にメツキなど
の方法により金属バンプ3を配設している。A dielectric waveguide 1 having a tapered portion on the tip side is embedded on the surface of the blade 4, and the rear end side is in contact with one side of the tapered portion of the dielectric waveguide l, For example, a pair of slot lines 2 made of a metal thin film is provided, and a metal bump 3 is provided at the tip of the slot line 2 by a method such as plating.
次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
図示しない高周波測定器よりの超高周波信号は、例えば
テフロンなどのテーパ形状部を有する誘電体導波路1を
通じて、第2図(a)、 (b)及び第3図(a)。An ultra-high frequency signal from a high frequency measuring device (not shown) is transmitted through a dielectric waveguide 1 made of Teflon or the like having a tapered portion, as shown in FIGS. 2(a) and 3(b) and FIG. 3(a).
(b)に示す本発明の一実施例なる超高周波プローブ針
に伝送され、上記誘電体導波路1とスロット線路2との
接触部分である誘電体導波路/スロット線路変換部6に
より、導波路伝搬モードからスロット伝搬モードに変換
されてスロット線路2に伝送される。(b), which is an embodiment of the present invention, is transmitted to the ultra-high frequency probe needle, and the waveguide is The propagation mode is converted into the slot propagation mode and transmitted to the slot line 2.
次にスロット線路2上を伝搬した超高周波信号は、スロ
ット線路2の先端部に設けた金属バンプ3を通じて、被
測定デバイスの入出力端子に印加サレ、被測定デバイス
10=fi!の超高周波特性を評価することができる。Next, the ultra-high frequency signal propagated on the slot line 2 is applied to the input/output terminal of the device under test through the metal bump 3 provided at the tip of the slot line 2, and the device under test 10=fi! It is possible to evaluate the ultra-high frequency characteristics of
このように本実施例では同軸ケーブルを用いずに誘電体
導波路とスロット線路を用いた構成としたので、60G
&以上のミリ波帯において、低損失で信号の伝送を行う
ことかでき、高周波半導体素子の電気的特性を、ウェハ
状態で高精度に測定することか可能となる。In this way, this example uses a dielectric waveguide and a slot line without using a coaxial cable, so it can handle 60G.
It is possible to transmit signals with low loss in the millimeter wave band of & above, and it is possible to measure the electrical characteristics of high-frequency semiconductor devices with high precision in the wafer state.
また、第4図(a)はこの発明の第2の実施例を上面よ
り見た平面図であり、第4図(b)は、そのB−B゛線
断面図である。図において、誘電体導波路/スロット線
路変換部6は、先端側にテーパ形状部を有する誘電体導
波路1の該テーパ形状部と、上記誘電体導波路1のテー
パ形状部の両側部に嵌合するように金属薄膜で形成した
一対のスロット線路2との接続部分により構成されてい
る。Further, FIG. 4(a) is a plan view of the second embodiment of the present invention viewed from above, and FIG. 4(b) is a sectional view taken along the line B--B'. In the figure, the dielectric waveguide/slot line conversion section 6 is fitted into the tapered portion of the dielectric waveguide 1 having a tapered portion on the tip side and on both sides of the tapered portion of the dielectric waveguide 1. It is constituted by a connecting portion with a pair of slot lines 2 formed of a metal thin film so as to fit together.
本実施例の動作は上記第1の実施例と同様である。The operation of this embodiment is similar to that of the first embodiment.
さらに、第5図(a)は、この発明の第3の実施例を上
面より見た平面図であり、同図(b)は、同図(a)の
c−c’線断面図である。図において、誘電体導波路/
スロット線路変換部6は、テーパ形状部を有する誘電体
導波路1の該テーパ形状部と、上記誘電体導波路1のテ
ーパ形状部の周囲を囲むように形成した金属薄膜5と、
上記金属薄膜5に電気的に接続して形成したスロット線
路2の該接続部分とから構成されている。Further, FIG. 5(a) is a plan view of the third embodiment of the present invention viewed from above, and FIG. 5(b) is a sectional view taken along the line c-c' of FIG. 5(a). . In the figure, dielectric waveguide/
The slot line converter 6 includes a tapered portion of the dielectric waveguide 1 having a tapered portion, a metal thin film 5 formed to surround the tapered portion of the dielectric waveguide 1,
The connecting portion of the slot line 2 is formed to be electrically connected to the metal thin film 5.
本実施例の動作は上記第1.第2の実施例と同様である
。The operation of this embodiment is as described in 1. This is similar to the second embodiment.
なお、上記実施例においては、ブレードとしてアルミナ
セラミックを用いる場合について述べたか、焼結ガラス
などを用いてもよい。また、上記実施例においては、誘
電体導波路として方形をなしている場合について述へた
か、円形誘電体導波路で構成した場合も同様の動作をす
る。In the above embodiments, the case where alumina ceramic is used as the blade has been described, but sintered glass or the like may also be used. Further, in the above embodiments, the case where the dielectric waveguide is rectangular has been described, but the same operation is performed when the dielectric waveguide is configured with a circular dielectric waveguide.
以上のように、この発明の超高周波プローブ針によれば
、支持部材上に設けられた、ミリ波帯以上の帯域におい
て極めて損失の少ない誘電体導波路と、上記支持部材上
に設けられ、先端にそれぞれ金属バンプを有し、後端側
かそれぞれ上記誘電体導波路と接続された一対の線路か
らなるスロット線路とを備え、上記誘電体導波路とスロ
ット線路との接続部を信号伝搬モードの変換部としたの
で、60GHz以上のミリ波帯において、低損失で信号
の伝送を行うことかでき、高周波半導体素子の電気的特
性を、ウェハ状態て高精度に測定することか可能となる
効果かある。As described above, according to the ultra-high frequency probe needle of the present invention, the dielectric waveguide provided on the support member has extremely low loss in the millimeter wave band or above, and the dielectric waveguide provided on the support member and the tip each has a metal bump, and each rear end side is provided with a slot line consisting of a pair of lines connected to the dielectric waveguide, and the connecting portion between the dielectric waveguide and the slot line is connected to the signal propagation mode. Since it is a converter, it is possible to transmit signals with low loss in the millimeter wave band of 60 GHz or higher, and it is possible to measure the electrical characteristics of high-frequency semiconductor devices with high accuracy in the wafer state. be.
第1図は、この発明の一実施例による超高周波プローブ
針を示すブロック図、第2図(a)、 (b)はこの発
明の第1の実施例を示すそれぞれ底面、及び上面よりの
斜視図、第3図1a)は上記第1の実施例を上面より見
た平面図、第3図(blはそのA−A’線要部断面図、
第4図(a)はこの発明の第2の実施例によるプローブ
針を示す平面図、第4図(blはそのB−B’線要部断
面図、第5図fa)は二の発明の第3の実施例によるプ
ローブ針を示す平面図、第5図(blはそのc−c’線
要部断面図、第6図は従来例による超高周波プローブ針
を示すブロック図第7図(a)、 (b)は従来例によ
る超高周波プローブ針を示す斜視図及び要部を示す底面
図である。
図において、lは誘電体導波路、2は金属薄膜(スロッ
ト線路)、3は金属バンプ、4はブレード、5は金属薄
膜、6は誘電体導波路/スロット線路変換部、11は同
軸レセプタクル、12は金属薄膜(コプレナ線路)、1
3は同軸/コプレナ変換部、14は芯線、15は信号線
、16はグランド線、17は外部導体である。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an ultra-high frequency probe needle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and 2(b) are perspective views from the bottom and top, respectively, of the first embodiment of the invention. Fig. 3, Fig. 3 1a) is a plan view of the first embodiment as seen from above, Fig. 3 (bl is a sectional view of the main part taken along the line A-A'),
FIG. 4(a) is a plan view showing a probe needle according to the second embodiment of the present invention, FIG. FIG. 5 is a plan view showing the probe needle according to the third embodiment (bl is a cross-sectional view of the main part along the line c-c', and FIG. 6 is a block diagram showing the ultra-high frequency probe needle according to the conventional example. ) and (b) are a perspective view and a bottom view showing essential parts of a conventional ultra-high frequency probe needle. In the figure, l is a dielectric waveguide, 2 is a metal thin film (slot line), and 3 is a metal bump. , 4 is a blade, 5 is a metal thin film, 6 is a dielectric waveguide/slot line converter, 11 is a coaxial receptacle, 12 is a metal thin film (coplanar line), 1
3 is a coaxial/coplanar conversion section, 14 is a core wire, 15 is a signal line, 16 is a ground line, and 17 is an external conductor. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (3)
持部材上に設けられ、先端にそれぞれ金属バンプを有し
、後端側かそれぞれ上記誘電体導波路と接続された一対
の線路からなるスロット線路と、 上記誘電体導波路とスロット線路との接続部からなり信
号伝搬モードを変換する線路変換部とを備えたことを特
徴とする超高周波プローブ針。(1) A dielectric waveguide provided on a support member, and a pair of lines provided on the support member, each having a metal bump at its tip, and connected to the dielectric waveguide at its rear end, respectively. An ultra-high frequency probe needle comprising: a slot line consisting of a slot line; and a line converting section for converting a signal propagation mode, consisting of a connecting part between the dielectric waveguide and the slot line.
ーパ形状部の両側部に嵌合するよう設けられた金属薄膜
からなり、 上記テーパ形状部とスロット線路との結合部は上記線路
変換部となっていることを特徴とする超高周波プローブ
針。(2) The ultra-high frequency probe needle according to claim 1, wherein the dielectric waveguide has a tapered portion on the tip side, and the slot line has a rear end portion or both sides of the tapered portion of the dielectric waveguide. An ultra-high frequency probe needle comprising a metal thin film provided so as to fit into the probe needle, wherein a connecting portion between the tapered portion and the slot line serves as the line conversion portion.
し、これとスロット線路を電気的に接続して上記線路変
換部を構成したことを特徴とする超高周波プローブ針。(3) In the ultra-high frequency probe needle according to claim 1, a metal thin film is formed so as to surround the tip of the dielectric waveguide, and the slot line is electrically connected to the metal thin film to constitute the line conversion section. An ultra-high frequency probe needle characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28125190A JPH04155261A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ultra high frequency probe needle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28125190A JPH04155261A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ultra high frequency probe needle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155261A true JPH04155261A (en) | 1992-05-28 |
Family
ID=17636469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28125190A Pending JPH04155261A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | ultra high frequency probe needle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04155261A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0699915A3 (en) * | 1994-08-30 | 1997-12-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Measuring jig used for evaluation of a device with a nonradiative dielectric waveguide |
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| US12573738B2 (en) | 2024-06-10 | 2026-03-10 | Redpoint Microwave, LLC | Radio frequency probe including a dielectric waveguide and a conducting transition member having an end portion with associated prongs |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP28125190A patent/JPH04155261A/en active Pending
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