CN104297536B - 具回馈测试功能的探针模块 - Google Patents

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Abstract

一种具回馈测试功能的探针模块,是设于一印刷电路板及一待测电子装置间,包括一基板、一针架、二探针、二路径转换元件及一电容。该基板具有二连接线路及二空间转换线路,且空间转换线路的一端与该印刷电路板电性连接;该针架设于该基板与该待测电子装置间;该二探针设于该针架上,且一端凸伸出该针架外与该基板的该连接线路连接,另一端则凸伸出该针架外点触该待测电子装置;该二路径转换元件设于该针架,且各别电性连接该基板的各该空间转换线路及各该连接线路的另一端;该电容设于该针架上,且两端分别电性连接该二路径转换元件。

Description

具回馈测试功能的探针模块
技术领域
[0001]本发明是与探针有关;特别是指一种具回馈测试功能的探针模块。
背景技术
[0002]用以检测电子产品的各精密电子元件间的电性连接是否确实的方法,是以一探针 卡作为一检测装置与待测电子装置之间的测试信号与电源信号的传输接口。
[0003]而随着数字科技的进步,待测电子装置的指令周期与每秒的信号传输量亦日益增 ^,而使得检测装置的处理器所产生的测试信号的频率,并无法满足待测电子装置所需的 高频测试信号的信号传输量需求。是以,为解决上述困扰,遂利用待测电子装置本身来产生 所需的尚频测试信号,再通过探针卡传送回待测电子装置进行检测,进而达到高频测试的 目的。 、、
[0004]请参阅图1,现有的探针卡是于其印刷电路板70上设置有继电器(Relay) 72,并通 过印刷电路板上的线路控制该继电器72切换检测装置300的直流测试信号,以及待测电子 装置400自我检测的高频测试信号的信号路径。而众所皆知的是,当信号线路越长时,其附 带的微量电感越大。换言之,当高频测试信号的频率越高时,现有的探针卡因其用以传输测 试信号路径较长(由探针模块80通过基板75、印刷电路板70、继电器72与电容74后,再由另 一继电器72回到印刷电路板70、基板75及探针模块80),造成其微量电感较大,使得高频信 号传输时,信号路径上的阻抗值较大,进而造成线路损耗提升,使得高频的测试信号无法顺 利通过,进而导致信号不易被待测电子装置所辨识,而容易有测试误判的情形产生。
发明内容
[0005] 有鉴于此,本发明的目的用于提供一种具回馈测试功能的探针模块,可有效地减 少高频信号传输时的信号路径长度。
[0006] 缘以达成上述目的,本发明所提供具回馈测试功能的探针模块是设于一印刷电路 板以及一待测电子装置之间,且包括有一基板、一针架、二探针、二路径转换元件以及一电 容。其中,该基板具有二连接线路以及二空间转换线路,且所述空间转换线路的一端与该印 刷电路板电性连接;该针架设于该基板与该待测电子装置之间;该二探针设于该针架上,且 各该探针一端凸伸出该针架外与该基板的各该连接线路的一端电性连接,而另一端则凸伸 出该针架外点触该待测电子装置的受测部位;该二路径转换元件设于该针架上,且各该路 径转换元件电性连接该基板的各该空间转换线路及各该连接线路的另一端;该电容设于该 针架上,且其两端分别电性连接该二路径转换元件。
[0007] 依据上述构思,该路径转换元件为一电感性元件,一端电性连接该空间转换线路, 另一端则电性连接该电容与该连接线路。
[0008] 依据上述构思,该电感性元件为扼流圈(choke)。
[0009] 依据上述构思,该路径转换元件为一继电器,且具有一第一接点、一第二接点以及 一第三接点,并可受控制地切换该第一接点与该第二接点导通、或该第一接点与该第三接 点导通;另外,该第一接点电性连接该连接线路,该第二接点电性连接该空间转换线路,而 该第三接点则电性连接该电容。
[0010] 依据上述构思,该二路径转换元件以及该电容是设置于该针架朝向该基板的面 上。
[0011] 依据上述构思,该针架朝向该基板的面上形成有多个凹陷处,该二路径转换元件 是分别位于所述凹陷处中。
[0012] 依据上述构思,该针架朝向该基板的面上形成有至少一凹陷处,该电容是位于该 凹陷处中。
[0013] 依据上述构思,该针架是呈空心,而该二路径转换元件以及该电容是设置于该针 架之中。
[0014] 依据上述构思,还包含有多个导体,且该针架朝向该基板的面上具有多个穿孔:所 述导体分别穿设于所述穿孔中,且一端各别连接各该路径转换元件,另一端则抵接所述空 间转换线路或所述连接线路,而使所述路径转换元件电性连接所述空间转换线路及所述连 接线路。
[0015] 依据上述构思,各该导体为具有弹性的金属顶针。
[0016] 依据上述构思,本发明更提供有另一种具回馈测试功能的探针模块,是设于一印 刷电路板以及一待测电子装置之间,且包括有一基板、二探针、二路径转换元以及一电容; 其中,该基板具有二连接线路以及二空间转换线路,且所述空间转换线路的一端与该印刷 电路板电性连接;各该探针一端凸与该基板的各该连接线路的一端电性连接,而另一端则 点触该待测电子装置的受测部位;该二路径转换元件设于该基板,且各该路径转换元件电 性连接该基板的各该空间转换线路及各该连接线路的另一端;该电容设于该基板,且其两 端分别电性连接该二路径转换元件。
[0017] 依据上述构思,该二路径转换元件以及该电容是设置于该基板朝向所述探针的面 上。
[0018] 依据上述构思,该基板朝向所述探针的面上形成有多个凹陷处,该二路径转换元 件是分别位于所述凹陷处中。
[0019] 依据上述构思,该基板朝向所述探针的面上形成有至少一凹陷处,该电容是位于 该凹陷处中。
[0020] 依据上述构思,还包含有一针架设于该基板与该待测电子装置之间;另外,所述探 针设于该针架上,且各该探针一端凸伸出该针架外与该基板的各该连接线路电性连接,而 另一端则凸伸出该针架外点触该待测电子装置的受测部位。
[0021] 由此,通过上述设计,便可有效地减少信号传输时的信号路径长度,进而减少线路 上的微量电感,使得传输高频信号时,高频的测试信号可顺利通过,进不会被待测电子装置 所误判。
附图说明
[0022] 为能更清楚地说明本发明,以下结合较佳实施例并配合附图详细说明如后,其中:
[0023] 图1是现有探针卡的结构图;
[0024] 图2是具有第一实施例的探针模块的探针卡结构图; L〇〇25」图3是图2的结构于直流或低频f目号时的路径图;
[0026]图4是图2的结构于高频信号时的路径图;
[0027]图5是具有第二实施例的探针模块的探针卡结构图;
[0028]图6是具有第三实施例的探针模块的探针卡结构图;
[0029]图7是具有第四实施例的探针模块的探针卡结构图;
[0030]图8是图7的结构于直流或低频信号时的路径图;
[0031]图9是图7的结构于高频信号时的路径图;
[0032]图1〇是具有第五实施例的探针模块的探针卡结构图。
具体实施方式
[0033]请参图2所示,本发明第一较佳实施例的探针卡设置于一检测装置100以及一待测 电子装置2〇〇之间,且包含有一印刷电路板10以及一探针模块。该印刷电路板10中布设有多 条信号线路12,且所述信号线路的一端用以供与该检测装置1〇〇的检测端子no连接,另一 端则于该印刷电路板10的底面各别形成接点。而该探针模块则包含有一基板20、一针架30、 四探针40、四继电器R、多个导体50以及二电容C。其中:
[0034]该基板20于本实施例中为一多层陶瓷板,并埋设有多条空间转换线路22以及多条 连接线路24,且所述空间转换线路22的一端各别与该印刷电路板10的各该信号线路12连 接,而各该连接线路24的两端、以及各该空间转换线路22的另一端则于该基板20底面各别 形成一接点。
[0035]该针架30是呈一空心矩形,且设于该待测电子装置200上方,用以供所述探针40设 置,以达到固定探针40间距的效果,而所述探针40的顶端与底端则分别外露于该针架30之 夕卜,且所述探针40的顶端各别连接该基板底面的部分接点,而电性连接各该连接线路24其 中一端,且所述探针40的底端用以点触该待测电子装置200的受测部位。
[0036] 所述继电器R焊设于该针架30朝向该基板20的面上,而位于该针架30与该基板20 之间。另外,且为达缩短路径及薄型化设计之效,各该继电器R的尺寸建议小于125立方^ 米,且较佳的是选用高度(即该待测电子装置200往该检测装置100的方向的长度)小于5毫 米的继电器。于本实施例中,该继电器R的尺寸是为3*3*3mm3。再者,各该继电器R具有一第 一接点P1、一第二接点P2以及一第三接点P3,并可受连接至该检测装置1〇〇的导线或软性竺 路板(图未示)控制,而切换该第一接点P1与该第二接点P2导通、或该第一接点P1与该第三 接点P3导通。
[0037] 于本实施例中,各该导体50为具有弹性的金属顶针,且部分该导体5〇的一端连接 至各该继电器R的第一接点P1,另一端则连接该基板20底面的部分接点,使各该继电器R的 第一接点P1电性连接至各该连接线路24的另一端。另外,另一部分该导体5〇的一端则连接 至各该继电器R的第二接点P2,另一端则连接该基板20底面的剩余接点,使各该继电器R的 第二接点P2电性连接至各该空间转换线路22的另一端。
[0038] 该二电容C焊设于该针架30朝向该基板20的面上,而位于该针架3〇与该基板2〇之 间。另外,其中一该电容c的两端分别电性连接至其中二该继电器R的第三接点P3,而另外一 该电容c的两端则分别电性连接至另外二该继电器R的第三接点R3。
[0039] 由此,当该检测装置100的检测端子110输出直流或低频测试信号时,所述继电器R 将受控制而导通该第一接点P1与该第二接点P2,且阻断该第一接点P1与该第三接点P3。此 时,信号传输路径如图3所示,测试信号由检测装置100的检测端子110输出后,经过该印刷 电路板10的信号线路12、该基板20的空间转换线路22、该继电器R、再由该基板的连接线路 24至探针40,流经该待测电子装置200,再由另一探针40、连接线路24、继电器R、空间转换线 路22、信号线路12回流至该检测装置100的检测端子110,使测试信号的路径形成回路而达 到检测的目的。
[0040] 另外,当该待测电子装置200欲进行自我检测而输出高频的测试信号时,所述继电 器R将受控制而导通该第一接点P1与该第三接点P3,且阻断该第一接点P1与该第二接点P2。 此时,信号传输路径如图4所示,测试信号由该待测电子装置200输出后,经过该探针40、该 基板20的连接线路24、该继电器R至该电容C后,再由另一继电器R、连接线路24以及探针40 回流至该待测电子装置200,使测试信号的以较短的路径形成回路,进而达到自我检测的目 的。
[0041] 如此一来,通过上述的设计,除能有效地缩短高频传输时的传输路径,使得线路阻 抗大幅降低外,更能有效地避免高频信号受到该载板10上的电子元件或是其他线路的干 扰,进而使回流至该待测电子装置200的高频测试信号可轻易地被辨识,而不会有测试误判 的情形产生。
[0042]另外,除上述电路架构外,请参阅图5,本发明第二较佳实施例的探针模块与前述 实施例不同之处,在于所述继电器R与所述电容C是焊设于该基板20上而直接与该空间转换 线路22与多条连接线路24,而可省略导体50并达到前述缩短高频传输时的传输路径的效 果。
[0043]再者,在上述电路架构下,为能达到更薄型化的效果,请参阅图6,本发明第三较佳 实施例的探针模块与前述实施例不同之处,是于其针架35的顶面上形成有六个凹陷处351, 并将其继电器R与电容C分别设置于所述凹陷处351中,并于针架35上布设有导接线路352, 使继电器R与对应的电容C相电性连接,并供与基板20的底部接触,而使得继电器与基板20 的空间转换线路22以及连接线路24电性连接,进而达到前述缩短高频传输时的传输路径的 效果。
[0044]值得一提的是,除前述结构外,请参阅图7,本发明第四较佳实施例的探针模块包 含有一基板20、一针架6〇、四探针40、四电感性元件L、数根导体50以及二电容C,其中的基板 20、探针40、导体5〇以及电容C的结构与第一实施例相同,于此容不赘述。而不同之处在于是 利用所述电感性元件L做为路径转换元件,且于本实施例中,该电感性元件L为一扼流圈 (choke),但亦可使用线圈(coil)、绕组(Winding)或磁珠(Bead)等具有电感特性的元件代 替。另外,所述电感性元件L与所述电容C于本实施例中是改焊设于该针架60之中,且为因应 所述电感性元件L与所述电容C所在位置的改变,该针架60朝向该基板的面上则设有多个穿 孔62,而等导体50则分别穿设于所述穿孔62中,且一端分别连接各电感性元件L的两端,另 一端则抵接对应的所述空间转换线路22与所述连接线路24,而使所述电感性元件L电性连 接所述空间转换线路22及所述连接线路24。再者,其中一该电容c的两端分别电性连接至其 中二该电感性元件L连接该连接线路24的一端,而另外一该电容c的两端则分别电性连接至 另外二该电感性元件L连接该连接线路24的一端。
[0045]由此,当该检测装置100的检测端子110输出直流或低频测试信号时,所述电感性 元件L会呈现短路或低阻的状态,而所述电容C则会呈断路或高阻的状态。此时,信号传输路 径如图8所示,测试信号由检测装置100的检测端子110输出后,经过该载板10的信号线路 12、该空间转换线路22、该电感性元件L、该连接线路24至探针40后,流经该待测电子装置 200再回流经过另一探针40、连接线路24、电感性元件L、空间转换线路22以及载板10的信号 线路12回到该检测装置100的检测端子110,使测试信号的路径形成回路而达到检测的目 的。
[0046] 另外,当该待测电子装置200欲进行自我检测而输出高频的测试信号时,所述电感 性元件L会呈现断路或高阻的状态,而所述电容C则会呈短路或低阻的状态。此时,信号传输 路径如图9所示,测试信号由该待测电子装置2〇0输出后,经过探针40、连接线路24以及电容 C后,再由另一连接线路24以及探针40回流至该待测电子装置200,使测试信号通过极短的 路径形成回路,进而达到自我检测的目的。
[0047] 如此一来,通过上述第二实施例的设计,利用所述被动元件(电感性元件L及电容 C)的电学特性,便可不须提供额外的电力,便可通过信号频率的差异,实时地进行信号传输 路径的切换。除此之外,前述设计更能有效地缩短高频传输时的传输路径,使得线路阻抗大 幅降低,进而导致回流至该待测电子装置200的高频测试信号可轻易地被辨识,而不会有测 试误判的情形产生。
[0048] 除此之外,除上述电路架构外,请参阅图10,本发明第五较佳实施例的探针模块同 样包含有一基板25、一针架30、四探针40、四电感性元件L以及二电容C、以及四电感性元件 L,其中的针架30、探针40以及电容C的结构与前述实施例相同,于此容不赘述。而与前述实 施例不同之处,在于其基板25朝向所述探针40的面上形成有六个凹陷处251,并将其电感性 元件L与电容C分别设置于所述凹陷处251中,并于基板25上布设有导接线路使电感性元件L 与对应的电容C相电性连接,而使所述电感性元件L电性连接空间转换线路27及连接线路 29,并使该电容C的两端分别电性连接对应的二该连接线路29,进而达到前述缩短高频传输 时的传输路径的效果。
[0049] 另外,以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已,凡是应用本发明说明书及申请 专利范围所为的等效变化,理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1. 一种具回馈测试功能的探针模块,设于一印刷电路板以及一待测电子装置之间,且 包括有: 一基板,具有二连接线路以及二空间转换线路,且所述空间转换线路的一端与该印刷 电路板电性连接; 一针架,设于该基板与该待测电子装置之间; 二探针,设于该针架上,且各该探针一端凸伸出该针架外与该基板的各该连接线路的 一端电性连接,而另一端则凸伸出该针架外点触该待测电子装置的受测部位; 二路径转换元件,设于该针架上,且各该路径转换元件电性连接该基板的各该空间转 换线路及各该连接线路的另一端;及 一电容,设于该针架上,且其两端分别电性连接该二路径转换元件。
2. 如权利要求1所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该路径转换元件为一电感性元 件,一端电性连接该空间转换线路,另一端则电性连接该电容与该连接线路。
3. 如权利要求2所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该电感性元件为扼流圈。
4. 如权利要求1所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该路径转换元件为一继电器, 且具有一第一接点、一第二接点以及一第三接点,并可受控制地切换该第一接点与该第二 接点导通、或该第一接点与该第三接点导通;另外,该第一接点电性连接该连接线路,该第 二接点电性连接该空间转换线路,而该第三接点则电性连接该电容。
5. 如权利要求1所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该二路径转换元件以及该电容 设置于该针架朝向该基板的面上。
6. 如权利要求5所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该针架朝向该基板的面上形成 有多个凹陷处,该二路径转换元件分别位于所述凹陷处中。
7. 如权利要求5所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该针架朝向该基板的面上形成 有至少一凹陷处,该电容位于该凹陷处中。
8. 如权利要求1所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该针架呈空心,而该二路径转 换元件以及该电容设置于该针架之中。
9. 如权利要求8所述具回馈测试功能的探针模块,还包含有多个导体,且该针架朝向该 基板的面上具有多个穿孔:所述导体分别穿设于所述穿孔中,且一端各别连接各该路径转 换元件,另一端则抵接所述空间转换线路或所述连接线路,而使所述路径转换元件电性连 接所述空间转换线路及所述连接线路。
10. 如权利要求9所述具回馈测试功能的探针模块,其中,各该导体为具有弹性的金属 顶针。 ii . 一种具回馈测试功能的探针模块,设于一印刷电路板以及一待测电子装置之间,且 包括有: 一基板,具有二连接线路以及二空间转换线路,且所述空间转换线路的一端与该印刷 电路板电性连接; 二探针,各该探针一端与该基板的各该连接线路的一端电性连接,而另一端则点触该 待测电子装置的受测部位; 二路径转换元件,设于该基板,且各该路径转换元件电性连接该基板的各该空间转换 线路及各该连接线路的另一端;及 一电容,设于该基板,且其两端分别电性连接该二路径转换元件。
12.如权利要求11所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该路径转换元件为一电感性 元件,一端电性连接该空间转换线路,另一端则电性连接该电容与该连接线路。
13.如权利要求12所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该电感性元件为扼流圈。
14. 如权利要求11所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该路径转换元件为一继电 器,且具有一第一接点、一第二接点以及一第三接点,并可受控制地切换该第一接点与该第 二接点导通、或该第一接点与该第三接点导通;另外,该第一接点电性连接该连接线路,该 第二接点电性连接该空间转换线路,而该第三接点则电性连接该电容。
15. 如权利要求11所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该二路径转换元件以及该电 容设置于该基板朝向所述探针的面上。
16. 如权利要求15所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该基板朝向所述探针的面上 形成有多个凹陷处,该二路径转换元件分别位于所述凹陷处中。
17. 如权利要求15所述具回馈测试功能的探针模块,其中,该基板朝向所述探针的面上 形成有至少一凹陷处,该电容位于该凹陷处中。 、、
18. 如权利要求11所述具回馈测试功能的探针模块,还包含有一针架设于该基板与该 待测电子装置之间;另外,所述探针设于该针架上,且各该探针一端凸伸出该针架外与该? 板的各该连接线路电性连接,而另一端则凸伸出该针架外点触该待测电子装置的受测部 位。
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