一种结构稳定的短传输线探头

技术领域

本发明涉及测试探头技术领域，具体涉及一种结构稳定的短传输线探头。

背景技术

在集成电路失效机理分析中，约有半数以上是由于电应力及静电引起，且随着集成电路工艺的进步发展，静电带来的影响将越来越大，因此催生出静电分析设备，静电分析设备中的传输线脉冲是应用较为广泛的一种测试技术，ESD(静电放电)领域中有半数论文出自传输线脉冲测试，该测试基本结构及测试流程为由静电发生器经由传输线输出到探头，再由探头输出给被测器件从而实现静电注入。

目前现有技术中传统的探头结构如图1所示，均为20cm长同轴线1′连接至探头2′，并由探头2′处引出探针3′连接被测器件，同轴线1′另一端端口为SMA接头4′，整个探头部分由探针座固定，输出端传输线(即同轴线)直接连接到该SMA接头4′，该方式会导致输出端传输线的机械应力传导至探头2′，致使探头2′左右摆动，从而导致落针不稳，扎坏被测器件或者虚接。

此外，在传输线理论中，整个系统均为50Ω阻抗，当阻抗不匹配时会造成信号的反射，因此该探头结构中20cm长的同轴线即为不稳定因素，同时因为静电检测测试中需要测试被测器件的瞬态电压及电流，其中电流监测方式为使用电流探头，当电流探头与探针针尖部位中间存在20cm长的同轴线时，入射加反射即增加了40cm长的传输路径，已知在50Ω系统阻抗中信号传递速度为：

因此，该40cm长的传输路径即耗时2ns，在瞬态电流电压波形中即表现如图2所示，展示了20cm长探头同轴线下瞬态电流电压波形，从图2中可以看到，电流瞬态波形在上升沿位置中间存在一个维持2ns的阶梯。

因此，传输线与探头之间的连接形式以及该连接点到探针针尖(即被测器件管脚位置)之间的距离大小会直接影响测试的稳定性及效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构稳定的短传输线探头，用以解决现有技术中存在的至少一个上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种结构稳定的短传输线探头，包括探头、探针臂、探针、传输线、电流探头和SMA接头，所述探头设置在探针臂的一端，所述探针设置在探头上，所述传输线与探针臂固定连接，所述传输线靠近探头的一端与电流探头连接，所述电流探头通过SMA接头与探头连接。

本技术方案中，设置在探头上的探针用于点针到被测器件。将传输线固定到探针臂上，可将传输线的应力施加给结构更加稳定的探针臂上，减少传输线施加给探头的应力，使得落针稳定不飘。由于电流探头通过SMA接头与探头连接，也即是，在电流探头与探头之间无需连接较长的同轴线，从而使得电流探头尽可能靠近探头，电流探头和探头之间改变了传统同轴线的连接方式，采用SMA接头实现电流探头和探头之间的连接，以此来减少信号入射及反射传输路径，从而解决电流瞬态波形上升沿位置出现阶梯状的问题。综上，本技术方案，利用SMA接头直接缩短传输路径，使得瞬态电流波形上升沿平滑；固定传输线到探针臂上，减少传输线施加给探头的应力，使得落针稳定不飘，提供了一种能够减小传输线长度且结构简易的探头结构。

进一步的，为了达到更稳定的固定效果，所述传输线通过固定夹具与探针臂固定连接。

进一步的，为了更便捷的实现电流探头与探头之间的端传输路径的连接，所述SMA接头包括依次连接的第一SMA公头、SMA母头转母头和第二SMA公头，所述第一SMA公头与电流探头连接，所述第二SMA公头与探头连接。

进一步的，为了提升固定夹具对传输线支撑的稳定性，所述传输线位于探针臂的一侧，所述固定夹具的一端与探针臂固定连接，所述固定夹具的另一端与传输线连接保持传输线的平稳性。

进一步的，为了更加合理的设置固定夹具的位置，所述固定夹具设置在传输线上距离电流探头较近的位置，所述固定夹具位于电流探头的左侧，所述探头位于电流探头的右侧。

进一步的，为了方便实现对探针的安装，所述探针与探头之间可拆卸式固定连接。

进一步的，为了方便探针测试，所述传输线、电流探头和SMA接头均依次连接且位于探针臂的上方。

本发明的有益效果为：本技术方案中，设置在探头上的探针用于点针到被测器件。将传输线固定到探针臂上，可将传输线的应力施加给结构更加稳定的探针臂上，减少传输线施加给探头的应力，使得落针稳定不飘。由于电流探头通过SMA接头与探头连接，也即是，在电流探头与探头之间无需连接较长的同轴线，从而使得电流探头尽可能靠近探头，电流探头和探头之间改变了传统同轴线的连接方式，采用SMA接头实现电流探头和探头之间的连接，以此来减少信号入射及反射传输路径，从而解决电流瞬态波形上升沿位置出现阶梯状的问题。综上，本技术方案，利用SMA接头直接缩短传输路径，使得瞬态电流波形上升沿平滑；固定传输线到探针臂上，减少传输线施加给探头的应力，使得落针稳定不飘，提供了一种能够减小传输线长度且结构简易的探头结构。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为20cm长探头同轴线下瞬态电流电压波形图；

图3为本发明的结构示意图。

图中：探头1；探针臂2；探针3；传输线4；SMA接头5；第一SMA公头5.1；SMA母头转母头5.2；第二SMA公头5.3；固定夹具6；电流探头7。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

实施例1：

如图3所示，本实施例提供一种结构稳定的短传输线探头，包括探头1、探针臂2、探针3、传输线4、电流探头7和SMA接头5，探头1设置在探针臂2的一端，探针3设置在探头1上，传输线4与探针臂2固定连接，传输线4靠近探头1的一端与电流探头7连接，电流探头7通过SMA接头5与探头1连接。

本技术方案中，设置在探头1上的探针3用于点针到被测器件。将传输线4固定到探针臂2上，可将传输线4的应力施加给结构更加稳定的探针臂2上，减少传输线4施加给探头1的应力，使得落针稳定不飘。由于电流探头7通过SMA接头5与探头1连接，也即是，在电流探头7与探头1之间无需连接较长的同轴线，从而使得电流探头7尽可能靠近探头1，电流探头7和探头1之间改变了传统同轴线的连接方式，采用SMA接头5实现电流探头7和探头1之间的连接，以此来减少信号入射及反射传输路径，从而解决电流瞬态波形上升沿位置出现阶梯状的问题。综上，本技术方案，利用SMA接头5直接缩短传输路径，使得瞬态电流波形上升沿平滑；固定传输线4到探针臂2上，减少传输线4施加给探头1的应力，使得落针稳定不飘，提供了一种能够减小传输线4长度且结构简易的探头结构。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

为了达到更稳定的固定效果，传输线4通过固定夹具6与探针臂2固定连接。固定夹具6具有用于与探针臂2连接的第一固定环和用于与传输线4连接的第二固定环，第一固定环和第二固定环之间具有延伸部，固定夹具6可以是一体式结构。

实施例3：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

为了更便捷的实现电流探头7与探头1之间的端传输路径的连接，SMA接头5包括依次连接的第一SMA公头5.1、SMA母头转母头5.2和第二SMA公头5.3，第一SMA公头5.1与电流探头7连接，第二SMA公头5.3与探头1连接。

实施例4：

本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化。

为了提升固定夹具6对传输线4支撑的稳定性，传输线4位于探针臂2的一侧，固定夹具6的一端与探针臂2固定连接，固定夹具6的另一端与传输线4连接保持传输线4的平稳性。

实施例5：

本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化。

为了更加合理的设置固定夹具6的位置，固定夹具6设置在传输线4上距离电流探头7较近的位置，固定夹具6位于电流探头7的左侧，探头1位于电流探头7的右侧。

实施例6：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

为了方便实现对探针3的安装，探针3与探头1之间可拆卸式固定连接。

实施例7：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

为了方便探针3测试，传输线4、电流探头7和SMA接头5均依次连接且位于探针臂2的上方。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。