Effect of Contact Position and Structure of Test Probe on Its Signal Transmission Characteristics

This study examined the effects of the contact position and structure of the test probe on its signal transmission characteristics. The contact position in the operating of the test probe was considered and then divided into the plunger inner contact and barrel inlet contact. The high frequency performance of the test probes was investigated for both contact positions. The signal transmission characteristics of the test probes with the structures of double, single, and out-spring was also analyzed. The insertion and return losses were calculated using the HFSS and the characteristic impedance of the test probes was analyzed using a Q3D simulation. The insertion loss of the barrel inlet contact was smaller than that of the plunger inner contact. The contact position of the test probe may result in a change in the high frequency performance. The out-spring probe has better frequency characteristics at -1 dB insertion loss and -10 dB return loss. The double probe and single probe have the same characteristic impedance with $30.8{\Omega}$. On the other hand, the out-spring probe has an impedance of $47.1{\Omega}$. The out-spring probe is closer to $50{\Omega}$ than the other probes and then shows higher signal transmission characteristics. The out-spring probe has superior high-frequency characteristics and is expected to be suitable for high-speed applications.

테스트 프로브 접점 위치와 구조의 신호 전달 특성 영향

본 논문은 테스트 프로브의 플런저 접점 위치와 구조에 따른 신호 전달 특성 변화를 분석하였다. 플런저 접점 위치는 실제 동작 상황을 고려하였으며, 플런저 내부 접점과 바렐 입구 접점으로 나누어 테스트 프로브의 고주파 성능 변화를 조사하였다. 또한 테스트 프로브는 더블, 싱글, 아웃스프링의 3 가지 구조로 나누고 구조 차이에 따른 신호 전달 특성 변화를 분석하였다. 고주파 전자기 해석 툴 HFSS를 사용하여 삽입손실과 반사손실을 계산하고, Q3D 시뮬레이션을 이용하여 테스트 프로브의 임피던스를 분석한다. 접점 위치에 따른 계산 결과, 바렐 입구 접점의 삽입손실이 플런저 내부 접점보다 감소하였다. 이를 통해 테스트 프로브의 접점 위치에 따라 테스트 프로브의 고주파 성능이 달라질 수 있음을 확인하였다. 구조에 따른 신호 전달 특성의 비교 분석에서는 아웃스프링 프로브가 보다 우수한 삽입손실과 반사손실 주파수 특성을 보여주었다. 테스트 프로브 구조별로 특성 임피던스를 계산하였으며 더블 프로브와 싱글 프로브는 $30.8{\Omega}$으로 동일한 결과를 보여주었다. 반면에 아웃스프링 프로브는 $47.1{\Omega}$의 결과가 나타났다. 아웃스프링 프로브의 특성 임피던스가 $50{\Omega}$에 보다 근접하여 높은 신호 전달 특성을 보인 것으로 분석된다. 아웃스프링 프로브가 높은 삽입손실과 반사손실 특성을 보여 고속 동작 제품의 성능 검사에 적합한 것으로 예상한다.