TW201502524A - 訊號路徑切換裝置及使用訊號路徑切換裝置之探針卡 - Google Patents

訊號路徑切換裝置及使用訊號路徑切換裝置之探針卡 Download PDF

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Abstract

一種訊號路徑切換裝置，用以設置於一檢測裝置以及兩探針之間，且包含有二第一電氣路徑、二第二電氣路徑、二電感性元件以及一電容。其中，該二第一電氣路徑一端各別電性連接各該探針；該二第二電氣路徑一端各別電性連接各該第一電氣路徑；該二電感性元件一端各別與各該第一電氣路徑之另一端電性連接，而另一端則電性連接該檢測裝置；該電容兩端分別與該二第二電氣路徑之另一端電性連接。另外，本發明更揭露有使用該訊號路徑切換裝置之探針卡。

Description

訊號路徑切換裝置及使用訊號路徑切換裝置之探針卡
本發明係與被動式訊號路徑切換有關；特別是指一種訊號路徑切換裝置及使用訊號路徑切換裝置之探針卡。
按，用以檢測電子產品之各精密電子元件間的電性連接是否確實的方法，是以一探針卡作為一檢測裝置與待測電子裝置之間的測試訊號與電源訊號之傳輸介面。
而隨著數位科技的進步，待測電子裝置的運算速度與每秒的訊號傳輸量亦日益增大，而使得檢測裝置之處理器所產生之測試訊號之頻率，並無法滿足待測電子裝置所需之高頻測試訊號的訊號傳輸量需求。是以，為解決上述困擾，遂利用待測電子裝置本身來產生所需之高頻測試訊號，再透過探針卡傳送回待測電子裝置進行檢測，進而達到高頻測試之目的。
請參閱圖1，習用之探針卡係於其載板70上設置有繼電器(Relay)72用以切換檢測機300之直流測試訊號，以及待測電子裝置400自我檢測之高頻測試訊號之訊號路徑。而眾所皆知的是，當傳輸線路越長時，其附帶之微量電感越大。換言之，當高頻測試訊號之頻率越高時，習用之探針卡因其用以傳輸測試訊號路徑較長(由其中一探針80通過載板70、繼電器72、與電容74後，再由另一繼電器72回到載板70及另一探針80)，造成其微量電感較大，使得高頻訊號傳輸時，訊號路徑上之阻抗值較大，進而造成線 路損耗提升，使得高頻的測試訊號無法順利通過，進而導致訊號不易被待測電子裝置所辨識，而容易有測試誤判的情形產生。此外，前述之繼電器72切換係屬於主動式(即須透過使用者或機械操作進行路徑切換)，不僅須額外供給控制用之電力，於切換時與高頻訊號間亦會有切換之時間差，而容易造成量測有所誤差。
有鑑於此，本發明之目的用於提供一種訊號路徑切換裝置及使用訊號路徑切換裝置之探針卡，除傳輸路徑較短使得線路阻抗較低外，更會依據流通訊號之頻率差異即時切換訊號傳輸之路徑，且不須提供額外之電力即可進行切換。
緣以達成上述目的，本發明提供一種訊號路徑切換裝置，用以設置於一檢測裝置以及兩探針之間，且包含有二第一電氣路徑、二第二電氣路徑、二電感性元件以及一電容。其中，該二第一電氣路徑一端各別電性連接各該探針；該二第二電氣路徑一端各別電性連接各該第一電氣路徑；該二電感性元件一端各別與各該第一電氣路徑之另一端電性連接，而另一端則電性連接該檢測裝置；該電容兩端分別與該二第二電氣路徑之另一端電性連接。
依據上述構思，本發明更提供有一種探針卡，用以設置於一檢測裝置以及一待測電子裝置之間，且包含有一載板、二探針以及一訊號路徑切換裝置。其中，該載板佈設有複數訊號線路，且訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；該二探針用以點觸該待測電子裝置之受測部位；該訊號路徑切換裝置包含有二第一電氣路徑、二第二電氣路徑、二電感性元件以及一電容，該二第一電氣路徑一端各別電性 連接各該探針；該二第二電氣路徑一端各別電性連接各該第一電氣路徑；該二電感性元件一端各別與各該第一電氣路徑之另一端電性連接，而另一端則電性連接該載板之訊號線路的另一端；該電容兩端分別與該二第二電氣路徑之另一端電性連接。
藉此，透過上述之設計，便可有效地縮短高頻傳輸時之傳輸路徑，使得線路阻抗降低，更可依據流通之訊號的頻率，不須提供額外之電力即可即時地進行訊號傳輸路徑之切換。
10‧‧‧載板
12‧‧‧印刷電路板
121‧‧‧訊號線路
14‧‧‧多層陶瓷板
141‧‧‧導體
20‧‧‧針座
30‧‧‧探針
40‧‧‧訊號路徑切換裝置
42‧‧‧基板
421‧‧‧第一電氣路徑
422‧‧‧第二電氣路徑
44‧‧‧電感性元件
46‧‧‧電容
50‧‧‧訊號路徑切換裝置
52‧‧‧基板
54‧‧‧電感性元件
56‧‧‧電容
60‧‧‧基板
61‧‧‧第一電路板
611‧‧‧第一電氣路徑
612‧‧‧第二電氣路徑
62‧‧‧第二電路板
64‧‧‧電感性元件
66‧‧‧電容
70‧‧‧載板
72‧‧‧繼電器
74‧‧‧電容
80‧‧‧探針
100‧‧‧檢測裝置
110‧‧‧檢測端子
200‧‧‧待測電子裝置
300‧‧‧檢測機
400‧‧‧待測電子裝置
圖1係習用之探針卡的結構圖。
圖2係本發明第一實施例之探針卡的結構圖。
圖3係圖2之結構於直流或低頻訊號時的路徑圖。
圖4係圖2之結構於高頻訊號時的路徑圖。
圖5為第二實施例之訊號路徑切換裝置的結構圖。
圖6為第三實施例之訊號路徑切換裝置的結構圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如後。請參圖2所示，本發明一較佳實施例之探針卡係設置於一檢測裝置100以及一待測電子裝置200之間，且包含一載板10、一針座20、四根探針30以及一訊號路徑切換裝置40。其中：該載板10包含有一印刷電路板12以及一多層 陶瓷板14。該印刷電路板12中佈設有訊號線路121，且訊號線路121之一端用以供與該檢測機100之檢測端子110連接，另一端則於該印刷電路板12之底面各別形成接點。該多層陶瓷板14中埋設有數條導體141，且一端於頂面形成接點以電性連接該印刷電路板12底面的接點，而另一端則於其底面各別形成接點，以提供空間轉換的功能。意即，該多層陶瓷板14底面的接點間距小於該多層陶瓷板14頂面的接點間距。
該針座20係設於該待測電子裝置200上方，用以供該等探針30設置，藉以達到固定探針30間距之效果，而該等探針30之頂端與底端則分別外露於該針座20之外，且該等探針30之底端用以點觸該待測電子裝置200之受測部位。
該訊號路徑切換裝置40係設於該載板10與該針座20之間，且包含有一基板42、四電感性元件44以及二電容46。該基板42中以銅箔佈設有四第一電氣路徑421以及四第二電氣路徑422，該等第一電氣路徑421一端於該基板42的底面形成有四個接點各別與各該探針30連接，而該第二電氣路徑422之一端則各別電性連接至各該第一電氣路徑421。該電感性元件44於本實施例為一扼流圈(choke)，但亦可使用線圈(coil)、繞組(Winding)或磁珠(Bead)等具有電感特性之元件代替。該等電感性元件44係埋設於該基板42中，而其一端各別與各該第一電氣路徑421的另一端連接，另一端則於該基板42的頂面形成有四個接點各別與該多層陶瓷板14底面的各接點連接，進而透過該多層陶瓷板14中導體141電性連接該印刷電路板12上之訊號線路121。該等電容46同樣埋設於該基板42中，且其中一該電容46之兩端分別連接其中二條第二電氣路徑 421之另一端，而另外一電容46之兩端則分別連接另外二條第二電氣路徑462之另一端。
藉此，當該檢測裝置100之檢測端子110輸出直流或低頻測試訊號時，該等電感性元件44會呈現短路或低阻的狀態，而該等電容46則會呈斷路或高阻之狀態。此時，訊號傳輸路徑如圖3所示，測試訊號由檢測裝置100之檢測端子110輸出後，經過載板10、電感44、第一電氣路徑421至探針30後，流經該待測電子裝置200再由另一探針30回流經過第一電氣路徑421、電感44、載板10回到該檢測裝置100之檢測端子100，使測試訊號之路徑形成迴路而達到檢測之目的。
另外，當該待測電子裝置200欲進行自我檢測而輸出高頻之測試訊號時，該等電感性元件44會呈現斷路或高阻的狀態，而該等電容46則會呈短路或低阻之狀態。此時，訊號傳輸路徑如圖4所示，測試訊號由該待測電子裝置200輸出後，經過探針30、第一電氣路徑421、第二電氣路徑422以及電容46後，再由另一第二電氣路徑422、第一電氣路徑421以及探針30回流至該待測電子裝置200，使測試訊號之路徑形成迴路而達到自我檢測之目的。
如此一來，透過上述之設計，利用該等被動元件(電感性元件44及電容46)之電學特性，便可不須提供額外之電力，便可透過訊號頻率之差異，即時地進行訊號傳輸路徑之切換。除此之外，前述設計更能有效地縮短高頻傳輸時之傳輸路徑，使得線路阻抗大幅降低，進而導致回流至該待測電子裝置200的高頻測試訊號可輕易地被辨識，而不會有測試誤判的情形產生。另外，除上述較佳實施例之探針卡設計外，本發明之該訊號路徑切換裝置40亦可直接設置於如圖1所示習用探針卡之載板70與探針80之間，即可使習 用之探針卡達到前述之效果。再者，透過內埋該等電感性元件44與該等電容46之設計，可有效地減少該訊號路徑切換裝置40之體積，而使該訊號路徑切換裝置40具有薄型化設計之優點。
值得一提的是，除前述結構外，亦可如圖5所示之訊號路徑切換裝置50，將該等電感性元件54及電容56改為焊設於基板52之表面，除可達到前述目的，亦能減低訊號路徑切換裝置50組裝時之困難度，而提升該訊號路徑切換裝置50生產組裝時之效率。此外，亦可如圖6般，將基板60以分離式的方式設計而區分為一第一電路板61及一第二電路板62。該第一電路板61中佈設有第一電氣路徑611與第二電氣路徑612，且該電容66係設於該第一電路板61上。該第二電路板62設有電感性元件64，且設於該第一電路板61上方並與該第一電路板61連接，而同樣能達到前述訊號路徑切換之目的，且透過圖6之設計，當電感性元件64或電容66損壞時，直接替換掉對應之電路基板61、62即可，而可有效地提升維修時之效率。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，並不以此為限，在實務上，本發明之訊號路徑切換裝置亦可透過改變電氣路徑之位置達到空間轉換之功能，使用者便可直接以訊號路徑切換裝置取代原先之多層陶瓷板，達到路徑切換之效。除此之外，亦可將載板與訊號路徑切換裝置整合於同一電路板上，進而達到薄型化之效果。另外，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
10‧‧‧載板
12‧‧‧印刷電路板
121‧‧‧訊號線路
14‧‧‧多層陶瓷板
141‧‧‧導體
20‧‧‧針座
30‧‧‧探針
40‧‧‧訊號路徑切換裝置
42‧‧‧基板
421‧‧‧第一電氣路徑
422‧‧‧第二電氣路徑
44‧‧‧電感性元件
46‧‧‧電容
100‧‧‧檢測裝置
110‧‧‧檢測端子
200‧‧‧待測電子裝置

Claims (9)

  1. 一種訊號路徑切換裝置，用以設置於一檢測裝置以及兩探針之間，且包含有：二第一電氣路徑，其一端各別電性連接各該探針；二第二電氣路徑，其一端各別電性連接各該第一電氣路徑；二電感性元件，其一端各別與各該第一電氣路徑之另一端電性連接，而另一端則電性連接該檢測裝置；以及一電容，其兩端分別與該二第二電氣路徑之另一端電性連接。
  2. 如請求項1所述訊號路徑切換裝置，更包含有一基板，且該基板中佈設有該等第一電氣路徑與第二電氣路徑，而該二電感性元件與該電容係設置於該基板。
  3. 如請求項2所述訊號路徑切換裝置，該基板包含有一第一電路板及一第二電路板，該第一電路板中佈設有該等第一電氣路徑與第二電氣路徑，且該電容係設於該第一電路板上；該第二電路板設有該二電感性元件，且與該第一電路板連接。
  4. 如請求項2所述訊號路徑切換裝置，其中該二電感性元件係埋設於該基板中。
  5. 如請求項2所述訊號路徑切換裝置，其中該電容係埋設於該基板中。
  6. 如請求項2所述訊號路徑切換裝置，其中該二電感性元件係銲設於該基板表面。
  7. 如請求項2所述訊號路徑切換裝置，其中該電容係銲設於該基板表面。
  8. 一種探針卡，用以設置於一檢測裝置以及一待測電子裝置之間，且包含有：一載板，佈設有複數訊號線路，且訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；二探針，用以點觸該待測電子裝置之受測部位；以及一訊號路徑切換裝置，包含有：二第一電氣路徑，其一端各別電性連接各該探針；二第二電氣路徑，其一端各別電性連接各該第一電氣路徑；二電感性元件，其一端各別與各該第一電氣路徑之另一端電性連接，而另一端則電性連接該載板之訊號線路的另一端；以及一電容，兩端分別與該二第二電氣路徑之另一端電性連接。
  9. 如請求項8所述探針卡，其中該訊號路徑切換裝置更包含有一基板，且該基板佈設有該等第一電氣路徑與第二電氣路徑，而該二電感性元件與該電容係設於該基板。
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