CN111983265B

CN111983265B - 一种ltcc滤波器测试板及测试装置

Info

Publication number: CN111983265B
Application number: CN202010845072.1A
Authority: CN
Inventors: 宋振国; 路波; 王斌; 张永虎; 杨衍帅; 桑锦正; 付延新
Original assignee: CLP Kesiyi Technology Co Ltd
Current assignee: CLP Kesiyi Technology Co Ltd
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2040-08-20
Also published as: CN111983265A

Abstract

本发明公开了一种LTCC滤波器测试板及测试装置，包括金属板、印制电路板、射频连接器和侧面接地端子。其中输入焊盘和输出焊盘的导体厚度大于印制电路板上其他导体厚度，滤波器的输入端底面导体与输入焊盘电气连接，滤波器的输出端底面导体与输出焊盘电气连接，侧面接地端子将滤波器的接地端侧面导体与印制电路板的上接地导体电气连接，侧面接地端子可以移动。采用本发明的技术方案，可以实现LTCC滤波器的4个端电极与测试板良好接触，解决了LTCC滤波器与测试板接触不良的问题，提高测试结果的准确性。

Description

一种LTCC滤波器测试板及测试装置

技术领域

本发明涉及无源器件测试技术领域，尤其涉及的是，一种LTCC滤波器测试板及测试装置。

背景技术

LTCC滤波器是一种无源器件，具有体积小、微波频段电性一致性好、可靠性高等优点，广泛应用于微波通信、雷达导航、卫星通讯以及汽车电子等领域。常用的LTCC滤波器有4个端电极：输入端、输出端和2个接地端。端电极的制作方法有：一、通过导电浆料浸沾；二、通过丝网印刷技术在端面上印刷端电极；三、通过沾银胶轮将浆料印刷在陶瓷片上。为了使滤波器能够焊接在印制电路板上，最后还需要在端电极上电镀镍和锡铅或者镍和锡。通过上述方法制作的端电极导体厚度不同，其下表面通常不在同一个平面上，因此测试时滤波器与测试板之间容易接触不良导致测试结果不准确。目前已公布的发明中在接地端采用各向异性导电膜(垂直导电胶)或者设置弹性铜片实现接地。各向异性导电膜在垂直方向导电，水平方向呈绝缘状态，然而为了保证滤波器4个端电极和测试板都形成良好的接触，需要施加较大的压力挤压各向异性导电膜使输入端、输出端和接地端形成良好的接触，因此各向异性导电膜的使用寿命有限。弹性铜片长时间使用后失去弹性，测试结果不准确。

发明内容

本发明提供一种LTCC滤波器测试板及测试装置，可提高测试结果的准确性，延长测试装置的使用寿命。

本发明的技术方案如下：一种LTCC滤波器测试板，包括金属板、印制电路板、第一射频连接器、第二射频连接器、第一侧面接地端子、第二侧面接地端子；所述印制电路板包括输入信号导体、输出信号导体、输入焊盘、输出焊盘、上接地导体、下接地导体和金属化孔；所述输入信号导体的一端连接第一射频连接器，另一端连接输入焊盘；所述输出信号导体的一端连接第二射频连接器，另一端连接输出焊盘；所述上接地导体和下接地导体通过金属化孔电气连接；所述输入焊盘用于连接LTCC滤波器输入端的底面金属；所述输出焊盘用于连接LTCC滤波器输出端的底面金属；所述侧面接地端子用于连接LTCC滤波器接地端的侧面导体和印制电路板的上接地导体。所述金属板、所述第一侧面接地端子、所述第二侧面接地端子均使用黄铜或者可伐金属表面镀金。所述输入信号导体、所述输出信号导体、所述上接地导体和所述下接地导体均采用铜金属镀镍金，铜层厚度为17～34μm，镍层厚度4～6μm，金层厚度0.05～0.2μm；所述输入焊盘和所述输出焊盘均采用加厚铜金属镀镍金，加厚铜层厚度为34～51μm，镍层厚度4～6μm，金层厚度0.05～0.2μm；所述输入焊盘和所述输出焊盘也可分别在输入信号导体和输出信号导体表面粘接或者焊接一块金属片，金属片的厚度15～30μm。

在上述内容的基础上，进一步提供一种LTCC滤波器测试装置，包括LTCC滤波器测试板、底座、压针、压针驱动装置、侧面接地端子驱动装置；所述LTCC滤波器测试板，包括金属板、印制电路板、第一射频连接器、第二射频连接器、第一侧面接地端子、第二侧面接地端子；所述印制电路板包括输入信号导体、输出信号导体、输入焊盘、输出焊盘、上接地导体、下接地导体和金属化孔；所述第一侧面接地端子用螺钉固定在印制电路板上，第一侧面接地端子与上接地导体电气连接；所述第二侧面接地的端子在侧面接地端子驱动装置的作用下可以移动；所述压针驱动装置包括第一弹簧；所述侧面接地端子驱动装置包括第二弹簧和第三弹簧；当测试LTCC滤波器时，按压压针驱动装置使压针抬起，同时推动侧面接地端子驱动装置使第二侧面接地端子远离第一侧面接地端子，放入待测LTCC滤波器，松开侧面接地端子驱动装置，第二侧面接地端子在第二弹簧的作用下推动LTCC滤波器，使LTCC滤波器接地端的侧面导体与第一侧面接地端子电气连接，LTCC滤波器接地端的侧面导体与第二侧面接地端子电气连接；同时，第二侧面接地端子在第三弹簧的作用下与印制电路板的上接地导体电气连接；然后松开压针驱动装置，压针在第一弹簧的作用下施加压力到LTCC滤波器上；LTCC滤波器的4个端电极中输入端和输出端先与印制电路板接触，使LTCC滤波器输入端的底面导体与印制电路板的输入焊盘电气连接，LTCC滤波器输出端的底面导体与印制电路板的输出焊盘电气连接。所述压针驱动装置用于控制压针上下运动；当压针向下运动时，LTCC滤波器被压紧在LTCC滤波器测试板上，LTCC滤波器输入端与LTCC滤波器测试板上的输入焊盘电气连接，LTCC滤波器输出端和LTCC滤波器测试板上的输出焊盘电气连接。所述压针的材料为聚酰亚胺，压针与LTCC滤波器接触的端面设置为球面。

采用本发明的技术方案，可以达到以下有益效果：(1)LTCC滤波器输入/输出端的底面导体与印制电路板的输入/输出焊盘相连，LTCC滤波器的2个接地端的侧面导体通过侧面接地端子与印制电路板的上接地导体相连，解决了LTCC滤波器与测试板接触不良的问题，提高测试结果的准确性。(2)压针采用低介电常数、低损耗的材料制作，减小对测试结果的影响。(3)压针的压力大小可调，针对不同大小的滤波器施加不同的压力，保证接触良好。(4)本发明测试板和测试装置可提高测试结果的准确性，延长测试装置的使用寿命。

附图说明

图1为LTCC滤波器和端电极示意图。

图2为本发明LTCC滤波器测试板示意图。

图3为本发明LTCC滤波器与测试板电气连接示意图。

图4为本发明LTCC滤波器测试装置侧视图。

图5为本发明LTCC滤波器测试装置全视图。

图中所示：1-LTCC滤波器、2-LTCC滤波器测试板、3-底座、4-压针、5-压针驱动装置、6-侧面接地端子驱动装置、7-第一弹簧、8-第二弹簧、9-第三弹簧、101-滤波器输入端、102-滤波器输出端、103-滤波器接地端、104-滤波器接地端、105-滤波器极性标识、201-金属板、202-印制电路板、203-第一射频连接器、204-第二射频连接器、205-第一侧面接地端子、206-第二侧面接地端子、207-输入信号导体、208-输出信号导体、209-输入焊盘、210-输出焊盘、211-上接地导体、212-下接地导体、213-金属化孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

LTCC滤波器1如图1所示，包括滤波器输入端101、滤波器输出端102、滤波器接地端103和104，滤波器极性标识105。本发明的一个实施例是，提供一种LTCC滤波器测试板2，如图2和图3所示，包括金属板201、印制电路板202、第一射频连接器203、第二射频连接器204、第一侧面接地端子205、第二侧面接地端子206。印制电路板202包括输入信号导体207、输出信号导体208、输入焊盘209、输出焊盘210、上接地导体211、下接地导体212和金属化孔213，其中输入信号导体207的一端连接第一射频连接器203，另一端连接输入焊盘209。输出信号导体208的一端连接第二射频连接器204，另一端连接输出焊盘210。金属板201、第一侧面接地端子205、第二侧面接地端子206使用黄铜金属表面镀金，使其具有良好的导电性并且避免氧化。印制电路板202使用ROGERS公司的RO4350B型板材，该材料介质损耗小，高频性能优异。所述上接地导体和下接地导体通过金属化孔电气连接；所述输入信号导体的一端与第一射频连接器相连，另一端(输入焊盘)与滤波器的输入端相连；所述输出信号导体的一端与第二射频连接器相连，另一端(输出焊盘)与滤波器的输出端相连；所述侧面接地端子将滤波器的接地端侧面导体与印制电路板的上接地导体电气连接。所述第一侧面接地端子的位置固定不动，第二侧面接地端子的位置可以移动。如果两个侧面接地端子都可以移动，增加了测试板和测试装置结构的复杂性；如果两个侧面接地端子都固定不动，LTCC滤波器的接地端无法与测试电路板良好接触，故设置所述第一侧面接地端子的位置固定不动，第二侧面接地端子的位置可以移动。输入信号导体207、输出信号导体208、上接地导体211和下接地导体212采用铜金属镀镍金，铜层厚度为17μm，镍层厚度5μm，金层厚度0.1μm。输入焊盘209和输出焊盘210同样采用铜金属镀镍金，铜层厚度为37μm，镍层厚度5μm，金层厚度0.1微米。输入焊盘209和输出焊盘210的铜层厚度比输入信号导体207和输出信号导体208的铜层厚度大20μm，可采用图形电镀的方法在输入信号导体207的一端(输入焊盘209的位置)和输出信号导体208的一端(输出焊盘210的位置)电镀加厚铜层。印制电路板202用导电胶粘接在金属板201上。

实施例二

在上述实施例的基础上，在本发明的另一个实施例中，输入焊盘209是在输入信号导体207的一端用导电胶粘接一块镀金铜箔，同样输出焊盘210是在输出信号导体208的一端用导电胶粘接一块镀金铜箔。镀金铜箔的厚度为30μm。印制电路板202焊接在金属板201上。

实施例三

在上述实施例的基础上，本发明还设计了一种LTCC滤波器测试装置，如图4和图5所示，包括LTCC滤波器测试板2、底座3、压针4、压针驱动装置5和侧面接地端子驱动装置6。所述LTCC滤波器测试板，包括金属板、印制电路板、第一射频连接器、第二射频连接器、第一侧面接地端子、第二侧面接地端子；所述印制电路板包括输入信号导体、输出信号导体、输入焊盘、输出焊盘、上接地导体、下接地导体和金属化孔；第一侧面接地端子205用螺钉固定在印制电路板202上，第一侧面接地端子205与上接地导体211电气连接。LTCC滤波器测试板2与实施例一和实施例二中的LTCC滤波器测试板2相同，在此不再赘述。测试LTCC滤波器1时，按压压针驱动装置5使压针4抬起，同时推动侧面接地端子驱动装置6使第二侧面接地端子206远离第一侧面接地端子205，放入待测LTCC滤波器1，松开侧面接地端子驱动装置6，第二侧面接地端子206在第二弹簧8的作用下推动LTCC滤波器1，使滤波器接地端103的侧面导体与第一侧面接地端子205电气连接，滤波器接地端104的侧面导体与第二侧面接地端子206电气连接。同时，第二侧面接地端子206在第三弹簧9的作用下与印制电路板202的上接地导体211电气连接。然后松开压针驱动装置5，压针4在第一弹簧7的作用下施加压力到LTCC滤波器1上。由于印制电路板202上输入焊盘209和输出焊盘210的导体厚度大于其他导体厚度，滤波器的4个端电极中输入端101和输出端102先与印制电路板202接触，使滤波器输入端101的底面导体与印制电路板202的输入焊盘209电气连接，滤波器输出端102的底面导体与印制电路板202的输出焊盘210电气连接。所述压针驱动装置，用于控制压针上下运动；当压针向下运动时，LTCC滤波器被压紧在LTCC滤波器测试板上，LTCC滤波器输入端与LTCC滤波器测试板上的输入焊盘电气连接，LTCC滤波器输出端和LTCC滤波器测试板上的输出焊盘电气连接。所述侧面接地端子驱动装置用于控制第二侧面接地端子接近或者远离第一侧面接地端子。LTCC滤波器放在第一侧面接地端子和第二侧面接地端子之间，当第二侧面接地端子接近第一侧面接地端子时，LTCC滤波器的一个接地端侧面导体通过第一侧面接地端子与印制电路板的上接地导体电气连接，LTCC滤波器的另一个接地端侧面导体通过第二侧面接地端子与印制电路板的上接地导体电气连接。

所述压针4的材料为聚酰亚胺，聚酰亚胺的介电常数小、介质损耗小，减小对测试结果的影响。压针4上设有螺纹，可通过旋转压针4调节压力的大小。压针4的端面设置为球面，减小与LTCC滤波器1的接触面积，从而减小对测试结果的影响。

实施例四

在上述实施例的基础上压针驱动装置5和侧面接地端子驱动装置6使用伺服电机驱动，进一步提高测试效率。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种LTCC滤波器测试板，其特征在于，包括金属板、印制电路板、第一射频连接器、第二射频连接器、第一侧面接地端子、第二侧面接地端子；所述印制电路板包括输入信号导体、输出信号导体、输入焊盘、输出焊盘、上接地导体、下接地导体和金属化孔；所述输入信号导体的一端连接第一射频连接器，另一端连接输入焊盘；所述输出信号导体的一端连接第二射频连接器，另一端连接输出焊盘；所述上接地导体和下接地导体通过金属化孔电气连接；所述输入焊盘用于连接LTCC滤波器输入端的底面金属；所述输出焊盘用于连接LTCC滤波器输出端的底面金属；所述侧面接地端子用于连接LTCC滤波器接地端的侧面导体和印制电路板的上接地导体；所述金属板、所述第一侧面接地端子、所述第二侧面接地端子均使用黄铜或者可伐金属表面镀金；所述输入信号导体、所述输出信号导体、所述上接地导体和所述下接地导体均采用铜金属镀镍金，铜层厚度为17～34μm，镍层厚度4～6μm，金层厚度0.05～0.2μm；所述输入焊盘和所述输出焊盘均采用加厚铜金属镀镍金，加厚铜层厚度为34～51μm，镍层厚度4～6μm，金层厚度0.05～0.2μm；所述输入焊盘和所述输出焊盘也可分别在输入信号导体和输出信号导体表面粘接或者焊接一块金属片，金属片的厚度15～30μm。

2.一种LTCC滤波器测试装置，其特征在于，包括LTCC滤波器测试板、底座、压针、压针驱动装置、侧面接地端子驱动装置；所述LTCC滤波器测试板，包括金属板、印制电路板、第一射频连接器、第二射频连接器、第一侧面接地端子、第二侧面接地端子；所述印制电路板包括输入信号导体、输出信号导体、输入焊盘、输出焊盘、上接地导体、下接地导体和金属化孔；所述第一侧面接地端子用螺钉固定在印制电路板上，第一侧面接地端子与上接地导体电气连接；所述第二侧面接地的端子在侧面接地端子驱动装置的作用下可以移动；所述压针驱动装置包括第一弹簧；所述侧面接地端子驱动装置包括第二弹簧和第三弹簧；当测试LTCC滤波器时，按压压针驱动装置使压针抬起，同时推动侧面接地端子驱动装置使第二侧面接地端子远离第一侧面接地端子，放入待测LTCC滤波器，松开侧面接地端子驱动装置，第二侧面接地端子在第二弹簧的作用下推动LTCC滤波器，使LTCC滤波器一个接地端的侧面导体与第一侧面接地端子电气连接，LTCC滤波器另一个接地端的侧面导体与第二侧面接地端子电气连接；同时，第二侧面接地端子在第三弹簧的作用下与印制电路板的上接地导体电气连接；然后松开压针驱动装置，压针在第一弹簧的作用下施加压力到LTCC滤波器上；LTCC滤波器的4个端电极中输入端和输出端先与印制电路板接触，使LTCC滤波器输入端的底面导体与印制电路板的输入焊盘电气连接，LTCC滤波器输出端的底面导体与印制电路板的输出焊盘电气连接；所述压针驱动装置用于控制压针上下运动；当压针向下运动时，LTCC滤波器被压紧在LTCC滤波器测试板上，LTCC滤波器输入端与LTCC滤波器测试板上的输入焊盘电气连接，LTCC滤波器输出端与LTCC滤波器测试板上的输出焊盘电气连接；所述压针的材料为聚酰亚胺，压针与LTCC滤波器接触的端面设置为球面。