JPH07326231A - 高速同軸接触および信号伝送素子 - Google Patents

高速同軸接触および信号伝送素子

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JPH07326231A JP9718695A JP9718695A JPH07326231A JP H07326231 A JPH07326231 A JP H07326231A JP 9718695 A JP9718695 A JP 9718695A JP 9718695 A JP9718695 A JP 9718695A JP H07326231 A JPH07326231 A JP H07326231A
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    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
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    • GPHYSICS
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部導体素子1、外部導体素子6、および前
記内部導体素子1と前記外部導体素子6の間の誘電体領
域4を含む高速同軸接触/信号伝送素子を提供する。 【構成】 内部導体素子1は、連続した素子であって、
金属殻3で取り囲まれた良好な弾性特性を示す硬化した
導電材料のコア2を含み、低誘電率材料からなるフィラ
メント5が、前記内部導体素子1の周囲に巻かれて内部
導体素子1の表面に固定され、外部導体素子6は金属シ
ールドを含む。この高速同軸接触/信号伝送素子は、高
速電気信号を高密度に伝送し、微細寸法の電気装置を接
触させそれをテストするために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速同軸接触/信号伝
送素子に関する。これらの素子は、高速の電気信号を高
密度に伝送し、電気装置を接触させてそれをテストする
ために使用される。
【0002】
【従来の技術】電子部品の小型化が進むにつれて、高周
波(GHz)域における十分な接触および信号伝送素子
の要求が強くなっている。GHz域における信号伝送に
適した同軸ケーブルは、約0.6mmよりも小さい直径
と、約50オームまたは70オームの特性インピーダン
スを備えていなければならない。
【0003】50オームの特性インピーダンスを有する
極めて高速の同軸ケーブルが、IBMテクニカル・ディ
スクロージャ・ブルテン、Vol.32、No.6A、
1989年11月、pp.173/174に開示されて
いる。この同軸ケーブルの構造では、低誘電率で多孔性
の材料からなる2本のフィラメントが、1本の中心導体
の回りに、逆方向に異なる巻線比でらせん状に巻き付け
られる。巻線比が異なるので、フィラメントの交点が多
数生じ、それにより安定で対称的な断面が得られる。さ
らに、この種の巻線は、誘電率が低い空気の大きな部分
を同軸ケーブルの断面に取り入れることを保証する。
【0004】米国特許第4432193号明細書には、
誘電体層で取り囲まれた内部導体を有するコアの回りに
少なくとも2本の導体テープを巻くことによって放射ケ
ーブルを形成する方法が開示されている。テープの幅と
ピッチ角とをケーブルの長さに沿って変えて、開口部の
形状、大きさ、およびケーブルの長さに沿った分布など
の所望のケーブル特性を与えることができる。
【0005】英国特許第1163308号明細書は、内
部導体のまわりにプラスチック材料の管を形成すること
によって作成された風船型らせん絶縁体を有する同軸ケ
ーブルを開示している。形成し膨らませた後で、そのま
わりに1本のフィラメントを堅く巻くことによって管が
成形され、それにより、らせん状の経路に沿って管が内
部導体と接触する。ケーブルの容量は、フィラメントを
巻くピッチを調節することによって変えることができ
る。フィラメントは、管が硬化した後で除去される。
【0006】電気装置テスト用の既知の高速同軸プロー
ブは、同軸ケーブルに取り付けられたプローブ・チップ
からなる。IBMテクニカル・ディスクロージャ・ブル
テン、Vol.32、No.8A、1990年1月、p
p.133〜135では、チップの先が幅25μmのベ
リリウム銅チップが、半硬質の同軸ケーブルに接続さ
れ、テストされる装置上のパッドに信号を導く。米国特
許第4593243号明細書に開示されているように、
ブレードに結合された電線または針状プローブが使用さ
れることもある。針または電線の先端は、テストされる
装置上の導体パッドと接触するように適合される。EP
P Halbleither、1992年7月/8月、
pp.50/51は、テスト針を有するセラミックまた
は金属 ブレードなどの様々なブレードの応用を記載し
ており、またテスト装置の針を有する同軸ケーブルの使
用も記載している。
【0007】したがって、これらすべての周知の同軸素
子は、同軸ケーブルとテストされる電気装置との間にイ
ンターフェースまたは中断部を有し、したがって、特に
高周波の応用例において問題を引き起こし、インピーダ
ンスおよび接触抵抗が悪影響を受ける。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、同時
に接点および信号伝送素子として使用できる高速の同軸
接触/信号伝送素子を提供することである。他の目的
は、高速同軸接触素子と前記高速同軸接触素子によって
テストされる電気装置との間にインターフェースを必要
としない、高速同軸接触/信号伝送素子を提供すること
である。他の目的は、極めて正確な信号伝送結果を示す
高速同軸素子を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、特許請求
の範囲に記載された本発明によって達成される。内部導
体素子1、外部導体素子6、および前記内部導体素子1
と前記外部導体素子6の間の誘電体領域4を含み、内部
導体素子1が、連続した素子であって金属殻3で取り囲
まれた良好な弾性特性を示す硬化した導電材料のコア2
を含む、高速同軸接触/信号伝送素子を提供する。低誘
電率材料からなるフィラメント5が、前記内部導体素子
1の周囲に巻かれて内部導体素子1の表面に固定され、
前記外部導体素子6は金属シールドからなる。
【0010】
【実施例】内部導体素子1は、たとえばCuBe2から
なる硬化した導体材料のコア2からなり、良好な弾性特
性を示す。コア2の直径は、約0.060mmよりも小
さい範囲である。このコア2は、内部導体素子1の導電
率をさらに高めるために、AgとCuを含む金属殻3で
取り囲まれる。コア2および金属殻3用に異なる材料を
選ぶことにより、内部導体素子の適切な機械的特性なら
びに電気的特性を容易に定義することができる。コア2
の材料を、約1400N/mm2または約1600N/
mm2に硬化させることにより、その導電率と張力がさ
らに高くなる。硬化段階によって引き起こされる内部導
体素子1の電気的機械的特性の変化によって、この導体
素子を接触素子として使用できるようにする内部導体素
子が提供される。良好な弾性特性のために、内部導体素
子は、図1に点線で示したように柔軟であり、したがっ
て、たとえばテストされる装置の接触パッドと容易に接
触できる。
【0011】内部導体素子は、導体素子と、接触されテ
ストされる装置との間にインターフェースがない連続し
た素子である。これは、高周波の応用例でインピーダン
スが重要なときには極めて重要なことである。さらに、
金属殻3で取り囲まれたコア2は、特に、表皮効果の影
響を受ける高周波の応用例でさらに利点を提供する。と
いうのは、高周波での信号伝送は特に導体の表面部分で
行われるからである。
【0012】外部導体素子6は、金属シールドからな
り、その金属はAgおよびCuを含むことが好ましい。
【0013】内部導体素子1と外部導体素子6の間には
誘電体領域4がある。この誘電体領域4は、選択された
誘電体材料の誘電率に応じて、同軸素子の直径に本質的
な影響を与える。最良の誘電体材料は、εr=1の空気
である。しかし、誘電体材料として空気だけを使用して
同軸ケーブルを製造することはできない。図1に示した
ように、低誘電率材料からなるフィラメント5が、内部
導体素子1の回りに巻かれ、内部導体1の表面に固定さ
れる。フィラメント5の固定は、フィラメント5と内部
導体1の相対的な動きを回避するために重要である。そ
のような動きは、摩擦を生じ、同軸素子の信号伝送動作
に影響を与える静電気蓄積プロセスを引き起こす可能性
がある。好ましい実施例では、内部導体素子のまわりに
フィラメントがらせん状に巻かれる。選択されるフィラ
メント材料は、極めて小さい誘電率を持たなくてはなら
ない。適切な材料は、たとえば、ポリイミド、ポリテト
ラフルオロエチレン(PTFE)および鉱物繊維であ
る。フィラメントは、誘電性材料の単繊維が好ましい
が、内部導体素子のまわりに複数の繊維を巻くことも可
能である。フィラメントの巻線ピッチを調整することに
よって、同軸素子の電気的特性、特に同軸接触/信号伝
送素子のインピーダンスを変えることができる。ピッチ
を小さくすると空気の部分も減少するので、巻線のピッ
チを変えると、空気とフィラメントのεr比が変化す
る。
【0014】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0015】(1)内部導体素子と、外部導体素子と、
前記内部導体素子と前記外部導体素子の間の誘電体領域
とを含み、前記内部導体素子は、連続した素子であっ
て、金属殻で取り囲まれ、かつ良好な弾性特性を示す硬
化した導体材料のコアからなり、低誘電率の導体材料か
らなるフィラメントが、前記内部導体素子の周囲に巻か
れ、かつ内部導体素子の表面に固定され、前記外部導体
素子が金属シールドからなる、高速同軸接触/信号伝送
素子。 (2)前記同軸接触/信号伝送素子が、約0.6mmよ
りも小さな全径と、約50オームまたは約70オームの
インピーダンスを有することを特徴とする、上記(1)
に記載の高速同軸接触/信号伝送素子。 (3)前記内部導体素子が、前記同軸接触/信号伝送素
子によってテストされる装置に、直接接触することを特
徴とする、上記(1)または(2)に記載の高速同軸接
触/信号伝送素子。 (4)前記連続コアが、約0.060mmよりも小さい
直径を有することを特徴とする、上記(1)ないし
(3)のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送
素子。 (5)前記連続コアが、約1400N/mm2ないし約
1600N/mm2の範囲の硬度であることを特徴とす
る、上記(1)ないし(4)のいずれか一項に記載の高
速同軸接触/信号伝送素子。 (6)前記硬化された導体材料が、CuBe2を含むこ
とを特徴とする、上記(1)ないし(5)のいずれか一
項に記載の高速同軸接触/信号伝送素子。 (7)前記フィラメントが、前記内部導体素子のまわり
にらせん状に巻かれることを特徴とする、上記(1)な
いし(6)のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号
伝送素子。 (8)前記フィラメントが単繊維であることを特徴とす
る、上記(1)ないし(7)のいずれか一項に記載の高
速同軸接触/信号伝送素子。 (9)前記同軸接触/信号伝送素子のインピーダンス
が、前記フィラメントの巻線のピッチを調整することに
よって変更できることを特徴とする、上記(1)ないし
(8)のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送
素子。 (10)前記低誘電率材料が、ポリイミド、PTFEお
よび鉱物繊維を含むことを特徴とする、上記(1)ない
し(9)のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝
送素子。 (11)前記金属殻と前記金属シールドが、Agおよび
Cuを含むことを特徴とする、上記(1)ないし(1
0)のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送素
子。
【0016】
【発明の効果】上記の高速同軸接触/信号伝送素子は、
約0.6mmよりも小さな直径と、約50オームまたは
約70オームのインピーダンスを有する。
【0017】したがって、本発明の高速同軸接触/信号
伝送素子は、高周波信号伝送用ならびに、たとえばEP
(欧州特許)−A−0−283545号明細書に開示さ
れたアレイによるテストなどの微細寸法の電子装置を接
触させるために、広範囲の様々な用途を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】高速同軸接触/信号伝送素子の断面を示す、本
発明のただ1つの具体的実施例を示した図である。
【符号の説明】
1 内部導体素子 2 コア 3 金属殻 4 誘電体領域 5 フィラメント 6 外部導体素子 7 電気装置
フロントページの続き (72)発明者 ルドルフ・クラット ドイツ ディー72108 ロッテンブルク ビルケンシュトラーセ 10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部導体素子と、 外部導体素子と、 前記内部導体素子と前記外部導体素子の間の誘電体領域
    とを含み、前記内部導体素子は、連続した素子であっ
    て、金属殻で取り囲まれ、かつ良好な弾性特性を示す硬
    化した導体材料のコアからなり、低誘電率の導体材料か
    らなるフィラメントが、前記内部導体素子の周囲に巻か
    れ、かつ内部導体素子の表面に固定され、前記外部導体
    素子が金属シールドからなる、高速同軸接触/信号伝送
    素子。
  2. 【請求項2】前記同軸接触/信号伝送素子が、約0.6
    mmよりも小さな全径と、約50オームまたは約70オ
    ームのインピーダンスを有することを特徴とする、請求
    項1に記載の高速同軸接触/信号伝送素子。
  3. 【請求項3】前記内部導体素子が、前記同軸接触/信号
    伝送素子によってテストされる装置に、直接接触するこ
    とを特徴とする、請求項1または2に記載の高速同軸接
    触/信号伝送素子。
  4. 【請求項4】前記連続コアが、約0.060mmよりも
    小さい直径を有することを特徴とする、請求項1ないし
    3のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送素
    子。
  5. 【請求項5】前記連続コアが、約1400N/mm2
    いし約1600N/mm2の範囲の硬度であることを特
    徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の高
    速同軸接触/信号伝送素子。
  6. 【請求項6】前記硬化された導体材料が、CuBe2
    含むことを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか一
    項に記載の高速同軸接触/信号伝送素子。
  7. 【請求項7】前記フィラメントが、前記内部導体素子の
    まわりにらせん状に巻かれることを特徴とする、請求項
    1ないし6のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号
    伝送素子。
  8. 【請求項8】前記フィラメントが単繊維であることを特
    徴とする、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の高
    速同軸接触/信号伝送素子。
  9. 【請求項9】前記同軸接触/信号伝送素子のインピーダ
    ンスが、前記フィラメントの巻線のピッチを調整するこ
    とによって変更できることを特徴とする、請求項1ない
    し8のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送素
    子。
  10. 【請求項10】前記低誘電率材料が、ポリイミド、PT
    FEおよび鉱物繊維を含むことを特徴とする、請求項1
    ないし9のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝
    送素子。
  11. 【請求項11】前記金属殻と前記金属シールドが、Ag
    およびCuを含むことを特徴とする、請求項1ないし1
    0のいずれか一項に記載の高速同軸接触/信号伝送素
    子。
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