CN110389263A

CN110389263A - 测试设备和其操作方法

Info

Publication number: CN110389263A
Application number: CN201810585418.1A
Authority: CN
Inventors: 毛子宁
Original assignee: Taiwan Frey Electronic Ltd By Share Ltd
Current assignee: Taiwan Frey Electronic Ltd By Share Ltd; Advanced Semiconductor Engineering Inc
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-10-29
Also published as: TW201944761A; US10753973B2; JP2019191144A; TWI808976B; TWM569530U; CN208488503U; US20190324082A1

Abstract

本发明提供一种测试设备，其包含第一绝缘壳体；第二绝缘壳体，其经配置以耦合到所述第一绝缘壳体；和测试板，其包含第一部分和第二部分。所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体经配置以覆盖所述测试板的所述第一部分且暴露所述测试板的所述第二部分。

Description

测试设备和其操作方法

技术领域

本发明大体涉及一种测试设备和其操作方法。

背景技术

测试装置用于调制解调器电子装置和系统尤其是在相对高频率(例如，射频RF)下操作的电子装置和系统的制造和维护。在测试程序期间，为避免影响测试结果的外部干扰或噪声，受测试装置(DUT)可安置于测试板上，所述测试板放置于绝缘盒内。然而，此类封围或覆盖整个测试板和DUT的绝缘盒的大小和成本相对较大。

另外，转换器(例如继电器或滤波器)与绝缘盒集成在一起以用于从测试板到外部测试设备(例如，电力供应器、示波器或数字控制电路)的信号发射(例如直流(DC)信号或相对低频率信号)。然而，此类转换器的设计可随测试板改变而变化且因此增加成本。此外，外部噪声或干扰可经由转换器或绝缘盒与转换器之间的空间进入绝缘盒，这可不利地影响测试结果。

发明内容

在一或多个实施例中，根据本发明的一个方面，一种测试设备包含第一绝缘壳体；第二绝缘壳体，其经配置以耦合到所述第一绝缘壳体；和测试板，其包含第一部分和第二部分。所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体经配置以覆盖所述测试板的所述第一部分且暴露所述测试板的所述第二部分。

在一或多个实施例中，根据本发明的另一方面，一种测试设备包含第一绝缘罩盖；第二绝缘罩盖，其经配置以耦合到所述第一绝缘罩盖；和测试板，其中所述第一绝缘罩盖与所述第二绝缘罩盖通过所述测试板分隔开。

附图说明

图1说明根据本发明的一些实施例的测试设备的横截面图。

图2A说明根据本发明的一些实施例的测试设备的横截面图。

图2B说明根据本发明的一些实施例的测试设备的透视图。

图3A、图3B和图3C说明根据本发明的一些实施例的测试板的俯视图。

图4A、图4B和图4C说明根据本发明的一些实施例的用于操作测试设备的方法。

贯穿图式和详细描述使用共同参考标号指示相同或类似元件。根据以下结合附图进行的详细描述将容易地理解本发明。

具体实施方式

图1说明根据本发明的一些实施例的测试设备1的横截面图。测试设备1包含绝缘盒10、转换器12、夹盘13、受测试装置(DUT)15和测试板19。

绝缘盒10包含第一壳体10a(还称为第一罩盖、下部壳体或下部罩盖)和第二壳体10b(还称为第二罩盖、上部壳体或上部罩盖)。第一壳体10a具有底部表面和围绕或环绕其底部表面布置的侧向表面。第二壳体10b具有顶部表面和围绕或环绕其顶部表面布置的侧向表面。第一壳体10a的侧向表面经布置为对应于第二壳体10b的侧向表面(例如与其连续)以形成容纳DUT 15和测试板19的空间10s(或室)。第一壳体10a与第二壳体10b紧密连接以防止外部电磁波辐射进入绝缘盒10以及影响测试结果。第二壳体10b在其顶部表面上界定开口或孔洞10bh以容纳夹盘13。在测试操作期间，夹盘13安置于开口10bh内且接触DUT 15。

绝缘盒10包含安置于第一壳体10a的一或多个侧向表面处的连接部件10c和12。举例来说，连接部件10c和12可穿透第一壳体10a的侧向表面以形成绝缘盒10的内部与绝缘盒10的外部之间的连接接口。在一些实施例中，连接部件10c与连接部件12可安置于第一壳体10a的同一侧向表面中。替代地，连接部件10c与连接部件12安置于第一壳体10a的不同侧向表面中。在一些实施例中，绝缘盒10可取决于设计规范而包含任何数目个连接部件。

在一些实施例中，连接部件10c经配置为发射具有相对高频率的信号(例如，RF信号)。举例来说，连接部件10c经配置为发射具有从约500兆赫兹(MHz)到约12吉赫(GHz)、从约500MHz到约3GHz、从约500MHz到约6GHz、从约3GHz到约6GHz和/或从约6GHz到约12GHz的频率的信号。举例来说，连接部件10c是RF连接器。

在一些实施例中，连接部件12经配置为发射具有相对低频率的信号或直流(DC)信号。举例来说，连接12经配置为发射供应器功率、数字信号等。举例来说，连接部件10c经配置为发射具有低于约500MHz的频率的信号。举例来说，连接部件12包含转换器、继电器或滤波器。举例来说，连接部件12可为具有连接器(例如，RS-232连接器)的电路板以发射低频率信号或DC信号。

DUT 15安置于测试板19上。在一些实施例中，DUT 15是包含在高频率(例如，大于约500MHz)下操作的电路、模块或装置的芯片或裸片。DUT 15可使用例如电线接合技术或倒装芯片技术电连接到测试板19。

测试板19是电路板，例如印刷电路板(PCB)。测试板19可为单层PCB、双层PCB或多层PCB。在一些实施例中，测试板19可包含FR-1电路板、CEM-1电路板、CEM-3电路板、FR-4电路板或任何其它适合电路板。

测试板19可包含电连接到连接部件10c和DUT 15的接脚或节点的端子19a，其经配置以发射或接收高频率信号(例如，RF信号)。举例来说，测试板19的端子19a电连接到连接部件10c以将高频率信号从DUT发射到绝缘盒10外部的装置(例如，测试装置，例如示波器、向量网络分析器、频谱分析器等)和/或从绝缘盒10外部的装置接收高频率信号。

测试板19可包含电连接到连接部件12和DUT 15的接脚或节点的端子19b，其经配置以发射或接收DC信号或低频率信号(例如，数字信号)。举例来说，测试板19的端子19b电连接到连接部件12以从绝缘盒10外部的装置(例如，电力供应器、数字控制电路等)接收供应器功率或数字信号和/或将低频率信号从DUT 15发射到绝缘盒10外部的装置。

如图1中所示出，由于DUT 15和测试板19被绝缘盒10覆盖或封围，因此由第一壳体10a和第二壳体10b界定的空间10s的宽度W11或长度等于或大于测试板19的宽度W12或长度。举例来说，测试板19的一端或测试板19的两个相对端可接触壳体10。举例来说，空间10s的横截面积等于或大于测试板19的横截面积。为此，可实施大绝缘盒10。然而，此类绝缘盒10可增加测试DUT 15的成本。另外，可定制用于支撑绝缘盒10中的测试板19的支撑件(图1中未示出)以匹配测试板19的形状。因此，当使用不同种类的测试板时，可改变支撑件和绝缘盒以匹配测试板19的形状和大小，此还可增加测试DUT 15的成本。

此外，为了提供功率或数字信号到DUT 15，连接部件12(例如，转换器、继电器或滤波器)可集成于绝缘盒10的第一壳体10a的侧向表面上。然而，外部噪声或干扰可经由连接部件12和/或连接部件12与第一壳体10a的侧向表面之间的空间进入绝缘盒10，这可不利地影响测试结果。另外，连接部件12的设计可随测试板的设计而变化且因此增加测试DUT 15的成本。

图2A说明根据本发明的一些实施例的测试设备2的横截面图。测试设备2包含绝缘盒20、夹盘23、受测试装置(DUT)25和测试板29。

绝缘盒20包含第一壳体20a(还称为第一罩盖、下部壳体或下部罩盖)和经配置以耦合到第一壳体20a的第二壳体20b(还称为第二罩盖、上部壳体或上部罩盖)。第一壳体20a具有底部表面和围绕或环绕其底部表面布置的侧向表面。第二壳体20b具有顶部表面和围绕或环绕其顶部表面布置的侧向表面。第一壳体20a和第二壳体20b可为绝缘壳体。第一壳体20a的侧向表面经布置为对应于第二壳体20b的侧向表面(例如与其连续)以形成覆盖或容纳DUT 25和测试板29的一或多个部分(例如，部分291和292)且暴露测试板29的另一部分(例如，部分293)的空间20s(或室)。第二壳体20b在其顶部表面上界定开口或孔洞20bh1以容纳夹盘23。在测试操作期间，夹盘23安置于开口20bh1内且接触DUT 25，使得夹盘23与第二壳体20b被紧密密封。

由第一壳体20a和第二壳体20b界定的空间20s的宽度W21或长度小于测试板29的宽度W23或长度(例如，约0.95或更小、约0.9或更小或约0.85或更小倍)。举例来说，空间20s的横截面积小于测试板29的横截面积(例如约0.95或更小、约0.9或更小或约0.85或更小倍)，如图2B中所示，其说明根据本发明的一些实施例的测试设备2的透视图。另外，第一壳体20a的宽度W22或长度还小于测试板29的宽度W23或长度(例如约0.95或更小、约0.9或更小或约0.85或更小倍)。举例来说，第一壳体20a的底部表面的横截面积小于测试板29的横截面积(例如约0.95或更小、约0.9或更小或约0.85或更小倍)，如图2B中所示。

在一些实施例中，第一壳体20a在其侧壁中的一或多者的内表面上和/或在与测试板29(例如，测试板29)的部分292接触的表面上包含辐射吸收层20a1。在一些实施例中，第二壳体20b在其侧壁中的一或多者的内表面上和/或在与测试板29(例如，测试板29的部分292)接触的表面上包含辐射吸收层20b1。辐射吸收层20a1和20b1用以防止电磁波辐射进入绝缘盒20。

绝缘盒20包含安置于第一壳体20a的一或多个侧向表面处的连接部件20c。举例来说，连接部件20c可穿透第一壳体20a的侧向表面以形成绝缘盒20的内部与绝缘盒20的外部之间的连接接口。在一些实施例中，绝缘盒20可取决于设计规范而包含任何数目个连接部件。在一些实施例中，连接部件20c经配置为发射具有相对高频率的信号(例如，RF信号)。举例来说，连接部件20c经配置为发射具有从约500MHz到约12GHz、从约500MHz到约3GHz、从约500MHz到约6GHz、从约3GHz到约6GHz和/或从约6GHz到约12GHz的频率的信号。举例来说，连接部件20c是RF连接器。

DUT 25安置于测试板29上。举例来说，DUT 25安置于测试板29的部分291上。在一些实施例中，DUT 25是包含在高频率(例如，大于约500MHz)下操作的电路、模块或装置的芯片或裸片。DUT 25可使用例如电线接合技术或倒装芯片技术电连接到测试板29。

测试板29包含电路板，例如印刷电路板(PCB)。测试板29可为单层PCB、双层PCB或多层PCB。在一些实施例中，测试板29可包含FR-1电路板、CEM-1电路板、CEM-3电路板、FR-4电路板或任何其它适合电路板。部分291安置于由第一壳体20a和第二壳体界定的空间20s内，部分293从绝缘盒20暴露或暴露在其外部，且部分292安置于部分291与293之间。部分292与第一壳体20a和第二壳体20b接触和/或与辐射吸收层20a1和20b1接触。在一些实施例中，测试板29包含保护层(例如，焊料掩模)29p，其覆盖测试板29的一或多个部分(例如，部分291和293)，且暴露测试板29的另一部分(例如，部分292)。

测试板29可包含安置于测试板29的部分291上的端子29a。端子29a电连接到连接部件20c和DUT 25的接脚或节点，经配置以发射或接收高频率信号(例如，RF信号)。举例来说，测试板29的端子29a电连接到连接部件20c以将高频率信号从DUT 25发射到绝缘盒20外部的装置(例如，测试装置，例如示波器、向量网络分析器、频谱分析器等)和/或从绝缘盒20外部的装置接收高频率信号。

测试板29还可包含安置于测试板29的部分293上的端子29b。举例来说，端子29b从绝缘盒20暴露或暴露于其外部。端子29b电连接到DUT 25的接脚或节点，经配置以发射或接收DC信号或低频率信号(例如，数字信号)。举例来说，测试板29的端子29b电连接到外部装置(例如，电力供应器、数字控制电路等)以接收供应器功率或数字信号和/或将低频率信号从DUT 25发射到外部装置。

由于外部干扰或噪声对低频率信号或DC信号具有较小影响，因此测试板29的端子29b可安置于绝缘盒20外部而基本上无不利影响。换言的，绝缘盒20可被设计成罩盖DUT 25和测试板29的经配置以发射和/或接收高频率信号的端子29a，且暴露测试板29的经配置以发射和/或接收DC信号和/或低频率信号的端子29b。因此，与图1中的绝缘盒10相比，图2A中的绝缘盒20的大小可显著地减小，这可减小制造绝缘盒20的成本。另外，测试板29被第一壳体20a和第二壳体20b夹在中间，且因这可省略用于支撑测试板29的支撑件，此还可减小测试DUT 25的成本。

另外，通过暴露测试板29的经配置以发射和/或接收来从绝缘盒20的DC信号和/或低频率信号的端子29b，可省略如图1中所示的连接部件12(例如，转换器、继电器或滤波器)，这可减小测试DUT 25的成本，且可避免外部噪声或干扰经由转换器、继电器或滤波器进入绝缘盒20，这可增加绝缘盒20的隔离性能。在一些实施例中，图1中的绝缘盒10中的隔离性能在从约34.5dB到约44.8dB的范围内，而图2中的绝缘盒20中的隔离性能在从约74.2dB到约75.5dB的范围内。特定而言，图1中的绝缘盒10的安置有连接部件12的侧向表面处的隔离性能为约34.5dB，而图2中的绝缘盒20的侧向表面处的隔离性能为约74.2dB。

图3A、图3B和图3C说明根据本发明的一些实施例的不同类型的测试板(39A、39B和39C)的俯视图。在一些实施例中，测试板39A、39B和39C可用于如图2A和2B中所示的测试设备2中。如图3A、3B和3C中所示，测试板39A、39B和39C中的每一者定义沿着测试板39A、39B和39C的周缘安置的多个孔洞29h。出于在测试操作期间定位和紧固测试板39A、39B和39C的目的，孔洞29h安置成对应于(例如邻近于)如图2B中所示的第二壳体20b的开口20bh2。测试板39A、39B和39C中的每一个还包含多个接地元件29g。在一些实施例中，接地元件安置于图2A中的测试板29的部分292中，或测试板39A、39B和39C的对应部分中。接地元件29g穿透测试板29且从测试板29的顶部表面延伸到测试板29的底部表面。在一些实施例中，接地元件29电连接到第一壳体20a和第二壳体20b以增加绝缘盒20的隔离性能或遮蔽性能。在一些实施例中，接地元件29中的每一者的各别第一部分从测试板的底部表面暴露，接地元件29中的每一者的各别第二部分从测试板的顶部表面暴露，第一壳体20a与接地元件29的各别第一部分接触，且第二壳体20b与接地元件29的各别第二部分接触。

在一些实施例中，测试板39A、39B和39C可经设计用于不同应用。举例来说，测试板39A可适用于在小于约3GHz的频率下操作的DUT 25，测试板39B可适用于在小于约6GHz的频率下操作的DUT 25，且测试板39C可适用于在小于约12GHz的频率下操作的DUT 25。如图3A、图3B和图3C中所示，每两个邻近接地元件29g之间的距离(或间距)随着DUT 25的操作频率增加而减小。

图4A、图4B和图4C说明根据本发明的一些实施例的用于操作如图2A和图2B中所示的测试设备2的方法。

参考图4A，提供第一壳体20a。如图4A中所示出，出于定位和紧固测试板的目的，第一壳体20a可界定对应于将放置的测试板(例如，测试板29、39A、39B和39C)的孔洞的多个孔洞20ah。

参考图4B，测试板29放置于第一壳体20a上且测试板29的孔洞与第一壳体20a的孔洞20ah对准。接着，测试板29的用于发射高频率信号的端子(例如，图2A中的端子29a)电连接到第一壳体20a的侧向表面上的连接部件20c。

第二壳体20b接着安置于测试板29上以覆盖DUT 25和测试板29的一或多个部分(例如，部分291和292)，且暴露测试板29的另一部分(例如，部分293)。测试板29的孔洞还与第二壳体20b的孔洞20bh2对准。接着，可通过例如螺钉41或任何其它适合紧固件紧固第一壳体20a、第二壳体20b和测试板29。在一些实施例中，测试板29可替换为测试板39A、39B、39C和其它适合测试板中的任一者。

参考图4C，在紧固第一壳体20a、第二壳体20b和测试板29之后，夹盘23安置于第二壳体20b的开口20bh1内且与DUT 25接触，使得夹盘23与第二壳体20b被紧密密封。接着，连接部件20c电连接到测试装置(例如，示波器、向量网络分析器、频谱分析器等)以测试DUT25。

如本文中所使用，术语“大约”、“大体上”、“实质”和“约”用以描述和考量小变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可以指其中事件或情形明确发生的情况以和其中事件或情形极接近于发生的情况。举例来说，当结合数值使用时，所述术语可指代小于或等于彼数值的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％)的变化范围。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％，或小于或等于±0.05％)，那么可认为所述两个数值“大体上”相同。

如果两个表面之间的位移不大于5μm、不大于2μm、不大于1μm或不大于0.5μm，那么可认为所述两个表面共面或大体上共面。

在对一些实施例的描述中，提供“在”另一组件“上”的组件可涵盖前一组件直接在后一组件上(例如，与后一组件物理接触)的情形以和一或多个介入组件位于前一组件与后一组件之间的情形。

如本文中所使用，术语“导电”、“导电性”和“导电率”指代输送电流的能力。导电材料通常指示展现对于电流流动的极少或零对抗的那些材料。导电率的一个度量为西门子/米(S/m)。通常，导电材料为导电率大于约10⁴S/m(例如至少10⁵S/m或至少10⁶S/m)的材料。材料的导电率有时可以随温度而变化。除非另外规定，否则在室温下测量材料的导电率。

尽管已参考本发明的特定实施例描述且说明本发明，但此些描述和说明并非限制本揭露。所属领域的一般技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神急范围的情况下，可进行各种改变，且可在实施例内取代等效组件。所述说明可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本发明中的艺术再现与实际设备之间可能存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其它实施例。应将说明书和图式视为说明性的，而非限制性的。可做出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本发明的目标、精神和范围。所有此类修改意图在所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序此些操作以形成等效方法。因此，除非在本文中特定指示，否则操作的次序和分组并非对本发明的限制。

Claims

1.一种测试设备，其包括：

第一绝缘壳体；

第二绝缘壳体，其经配置以耦合到所述第一绝缘壳体；且

其中所述第一绝缘壳体与所述第二绝缘壳体经配置以覆盖测试板的第一部分且暴露所述测试板的第二部分。

2.根据权利要求1所述的测试设备，其中所述测试板的所述第一部分包含经配置以发射或接收射频RF信号的第一连接部件。

3.根据权利要求2所述的测试设备，其中所述第一绝缘壳体包含经配置以将所述RF信号发射到所述第一连接部件或从所述第一连接部件接收所述RF信号的第二连接部件。

4.根据权利要求1所述的测试设备，其中所述测试板的所述第二部分包含第一连接部件，且所述第一连接部件经配置以发射或接收低频信号或直流DC信号。

5.根据权利要求1所述的测试设备，其中

所述测试板进一步包括安置于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分；

所述第三部分与所述第二绝缘壳体和所述第一绝缘壳体接触；且

所述第三部分包括接地元件。

6.根据权利要求5所述的测试设备，其中所述接地元件从所述测试板的顶部表面延伸到所述测试板的底部表面。

7.根据权利要求6所述的测试设备，其中所述第二绝缘壳体与所述接地元件的从所述测试板的所述顶部表面暴露的部分接触，且所述第一绝缘壳体与所述接地元件的从所述测试板的所述底部表面暴露的部分接触。

8.根据权利要求7所述的测试设备，其中

所述第一绝缘壳体包含面向所述测试板的所述第三部分的第一辐射吸收层；且所述第二绝缘壳体包含面向所述测试板的所述第三部分的第二辐射吸收层。

9.根据权利要求5所述的测试设备，其中所述测试板进一步包含覆盖所述测试板的所述第一部分和所述第二部分且暴露所述测试板的所述第三部分的保护层。

10.根据权利要求1所述的测试设备，其中所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体界定一空间，且由所述第一绝缘壳体和所述第二绝缘壳体界定的所述空间的横截面积小于所述测试板的横截面积。

11.根据权利要求1所述的测试设备，其进一步包括夹盘，其中所述第二绝缘壳体界定容纳所述夹盘的开口。

12.根据权利要求1所述的测试设备，其中所述测试板的所述第一部分经配置以支撑待测试装置。

13.一种测试设备，其包括：

第一绝缘罩盖；

第二绝缘罩盖，其经配置以耦合到所述第一绝缘罩盖；且

其中所述第一绝缘罩盖与所述第二绝缘罩盖通过测试板分隔开。

14.根据权利要求13所述的测试设备，其中所述第一绝缘罩盖与所述第二绝缘罩盖界定一空间，且其中所述测试板包括：

第一部分，其安置于由所述第一绝缘罩盖和所述第二绝缘罩盖界定的所述空间内；和

第二部分，其从所述第一绝缘罩盖和所述第二绝缘罩盖暴露。

15.根据权利要求14所述的测试设备，其中所述测试板的所述第一部分包含经配置以发射或接收射频RF信号的第一连接部件。

16.根据权利要求15所述的测试设备，其中所述第一绝缘罩盖包含经布置以将所述RF信号发射到所述第一连接部件或从所述第一连接部件接收所述RF信号的第二连接部件。

17.根据权利要求16所述的测试设备，其中

所述测试板进一步包含安置于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分；

所述第三部分与所述第二绝缘罩盖和所述第一绝缘罩盖接触；且

所述第三部分包含多个接地元件。

18.根据权利要求17所述的测试设备，其中所述接地元件经安置为环绕所述测试板的所述第一部分。

19.根据权利要求18所述的测试设备，其中

所述第一绝缘罩盖包含面向所述测试板的所述第三部分的第一辐射吸收层；且所述第二绝缘罩盖包含面向所述测试板的所述第三部分的第二辐射吸收层。

20.根据权利要求14所述的测试设备，其中所述测试板的所述第二部分包含第一连接部件，且所述第一连接部件经配置以发射或接收具有小于500MHz的频率的信号。