TW202113376A - 具天線之射頻電子元件的測試裝置及其應用之測試設備 - Google Patents

Abstract

一種具天線之射頻電子元件的測試裝置，包含測試室、載送機構、第一測試單元及第二測試單元，測試室係設有測試空間，載送機構係以載送器之承置部件承置具天線及接點之射頻電子元件，並載送至測試室之測試空間，第一測試單元係配置測試空間，並設有具接觸部件之電路板，以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板之上方時，使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板之接觸部件，第二測試單元係配置於測試空間，並設有具訊號傳輸部之第二測試器，以接收射頻電子元件之天線所發出的無線通訊訊號；藉以於第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。

Description

具天線之射頻電子元件的測試裝置及其應用之測試設備

本發明係提供一種可對具天線之射頻電子元件執行天線訊號測試作業及電性測試作業之測試裝置。

在現今，行動通訊區域無線網路系統、無線通訊區域網路系統或藍芽無線個人網路系統等，在為了增加資料傳輸速度的需求下，一內建有複數個天線之射頻電子元件即為前述通訊系統之重要應用。目前射頻電子元件係於一面設置複數個電性接點，並於其他各面設置複數個陣列排列之天線，射頻電子元件之電性接點係供傳輸電力或電性訊號，並利用調節各天線的相位及波束成形技術，使得天線陣列在特定角度指向上的發射/接收訊號一致地疊加，形成一個指向性波束，而其他方向的訊號則相互抵銷，藉以產生最佳發射／接收指向波束，換言之，射頻電子元件依使用需求，於０°或３０°等不同輻射角度指向產生最佳之指向波束而傳輸最強訊號；因此，不論是電性傳輸或天線訊號傳輸，若其一具有缺陷，即會影響射頻電子元件之品質，如何對射頻電子元件進行電性測試作業及天線訊號測試作業相當重要。

本發明之目的一，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，包含測試室、載送機構、第一測試單元及第二測試單元，測試室係設有測試空間，載送機構係以載送器之承置部件承置具天線及接點之射頻電子元件，並載送至測試室之測試空間，第一測試單元係配置測試空間，並設有具接觸部件之電路板，以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板之上方時，使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板之接觸部件，第二測試單元係配置於測試空間 ，並設有具訊號傳輸部之第二測試器，以接收射頻電子元件之天線所發出的無線通訊訊號；藉以於第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，第二測試單元係設有至少一調整器，以供裝配第二測試器，並可視射頻電子元件之不同待測輻射角度指向，利用調整器調整第二測試器之擺置角度 、擺置位置或擺置角度及位置，以利測試不同待測輻射角度指向，達到有效縮減第二測試器配置數量而節省成本之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，第一測試單元係於載送器載送射頻電子元件之過程中，即利用電路板之接觸部件直接電性接觸射頻電子元件之接點，不僅縮減電路板之作動時序而提高生產效能，並毋須配置具探針之測試座而節省成本。

本發明之目的四，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，更包含至少一移料器，以於載送器移載射頻電子元件，達到提升測試生產效能之實用效益。

本發明之目的五，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，該測試室係設有至少一相通測試空間之通口，並於通口設置至少一遮蔽件，以防止外部雜訊。

本發明之目的六，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中， 該載送器之承置部件的載送路徑係位於第一測試單元及第二測試單元之間，以縮短載送射頻電子元件之作動時序，達到提升測試生產效能之實用效益。

本發明之目的七，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，該載送機構係於一載送器設有複數個承置射頻電子元件之承置部件，亦或於複數個載送器設有複數個承置部件，以利於其一承置部件內之射頻電子元件執行測試作業時，並使其他承置部件同步執行射頻電子元件入料、收料或檢查等作業，達到提高生產效能之實用效益。

本發明之目的八，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，更包含於載送機構或第一測試單元設有至少一溫控器，以供射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。

本發明之目的九，係提供一種射頻電子元件測試設備，包含機台 、供料裝置、收料裝置、本發明之測試裝置及中央控制裝置；供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待測射頻電子元件之供料承置器；收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已測射頻電子元件之收料承置器；本發明之測試裝置係配置於機台上，包含測試室、載送機構、第一測試單元及第二測試單元，以對具天線之射頻電子元件執行天線訊號測試作業及電性測試作業；中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

為使　貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后。

請參閱第１圖，本發明測試裝置１０之第一實施例，包含測試室１１、載送機構、第一測試單元及第二測試單元；該測試室１１係設有至少一測試空間１１１，並設有至少一相通測試空間１１１之通口１１２，於本實施例中，測試室１１係為一中空箱體，其內部形成測試空間１１１，測試室１１可由防雜訊材質製成，亦或於測試室１１之外部貼覆防雜訊元件，另測試室１１係於通口１１２設置至少一遮蔽件１１３，以防止外部雜訊，遮蔽件１１３可由防雜訊材質製成，亦或於遮蔽件１１３貼覆防雜訊元件，又遮蔽件１１３可為門板或撓性元件，例如遮蔽件１１３係為門板，以控制啟閉通口１１２，於本實施例中，測試室１１係於通口１１２之上、下方分別設有以防雜訊材質製作且具撓性之遮蔽件１１３。

載送機構係設有至少一載送器，載送器係設有至少一承置部件，以承置具天線之射頻電子元件，載送器載送射頻電子元件移入／移出測試室１１，該載送器可為轉盤、載台或轉動架，載送器可作角度旋轉、至少一方向線性位移或作角度旋轉及至少一方向線性位移，例如轉盤可作水平角度旋轉，或作水平角度旋轉及Ｚ方向位移，例如載台可作Ｘ方向位移或作Ｘ－Ｚ方向位移 ，更進一步，載送機構係設有第一驅動源，以驅動載送器作角度旋轉或作至少一方向線性位移，第一驅動源可包含馬達及轉軸，並以轉軸連結驅動載送器作角度旋轉，第一驅動源亦可為線性馬達、壓缸或包含馬達及傳動組，以驅動載送器作至少一方向線性位移；於本實施例中，載送器係為轉盤１２１，轉盤１２１係設有複數個為承槽１２１１、１２１１Ａ之承置部件，各承槽１２１１ 、１２１１Ａ設有貫通轉盤１２１頂面及底面之穿孔１２１２、１２１２Ａ，轉盤１２１連結裝配第一驅動源，第一驅動源係設有一由馬達（圖未示出）驅動旋轉之轉軸１２２，並以轉軸１２２連結驅動轉盤１２１作水平角度旋轉，以使轉盤１２１之各承槽１２１１位移至不同作業位置，並使各承槽１２１１由測試室１１之通口１１２移入及移出測試室１１之測試空間１１１。

第一測試單元係配置於測試室１１之測試空間１１１，並設有至少一具接觸部件１３１１之電路板１３１，以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板１３１之上方時，使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板１３１之接觸部件１３１１，而執行電性測試作業，更進一步，電路板１３１之接觸部件１３１１係貼接於載送器之底面，第一測試單元可以固定架架置電路板１３１，亦或配置至少一調位器１３２，調位器１３２係調整電路板１３１之作業位置，調位器１３２可為線性馬達、壓缸，或包含馬達及傳動組；於本實施例中，第一測試單元係於測試室１１之測試空間１１１設置調位器１３２，調位器１３２係驅動電路板１３１作Ｚ方向位移，以調整電路板１３１之作業高度，電路板１３１係位於轉盤１２１之承槽１２１１的載送路徑下方，並使接觸部件１３１１貼接於轉盤１２１之底面，以供轉盤１２１載送射頻電子元件位移至電路板１３１之上方時，即可使電路板１３１之接觸部件１３１１直接電性接觸射頻電子元件之接點。

第二測試單元係配置於測試室１１，並設有至少一具訊號傳輸部１４１１之第二測試器１４１，以供對射頻電子元件之天線執行天線訊號測試作業，第二測試器１４１可為接收器或發射器，亦或具有發射及接收功能之收發器，第二測試器１４１可連接一獨立之處理器，以將接收之射頻電子元件的無線通訊訊號傳輸至處理器，亦或將處理器之測試訊號發射至待測之射頻電子元件，又該處理器亦可為中央控制裝置（圖未示出）之處理器，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度係相同或偏近於射頻電子元件之待測輻射指向角度（如０°、３０°或４５°等），使訊號傳輸部１４１１接收射頻電子元件之天線朝向待測輻射指向角度所發出的主波束訊號，或使第二測試器１４１朝向射頻電子元件發出測試訊號，於本實施例中，第二測試器１４１係為接收器，並裝配於測試室１１之測試空間１１１，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度係為０°，而相同於射頻電子元件之天線的０°待測輻射指向角度，第二測試器１４１並位於轉盤１２１之承置部件的載送路徑上方 ，以接收射頻電子元件之天線朝向０°待測輻射指向角度所發出的主波束訊號，並將接收之主波束訊號傳輸至中央控制裝置之處理器，以供中央控制裝置之處理器作一分析，而判別射頻電子元件之天線朝向待測輻射指向角度所發出的主波束訊號是否符合標準。再者，第二測試單元可於測試室１１之複數個位置配置複數個第二測試器１４１。又第二測試單元之第二測試器１４１可固設於測試室１１，或於第二測試器１４１裝配至少一調整器１４２，調整器１４２係供調整第二測試器１４１之擺置角度或擺置位置，或調整第二測試器１４１之擺置角度及位置，使第二測試器１４１相對於射頻電子元件之天線的待測輻射指向角度，調整器１４２可為機械手臂、轉軸、線性驅動源或包含複數個調整桿件，或前述至少任二之組合，以驅動調整第二測試器１４１擺置呈測試作業所需之角度（如０°、３０°或４５°等）或擺置位置，或驅動調整第二測試器１４１之擺置位置及角度，例如複數個調整桿件可作不同高度搭配作動，以調整第二測試器１４１。該線性驅動源可為線性馬達、壓缸，或包含馬達及傳動組，以使第二測試器１４１作至少一方向位移；於本實施例中，第二測試器１４１係裝配於調整器１４２，調整器１４２係為機械手臂，並裝設於測試室１１之測試空間１１１，以供調整第二測試器１４１之擺置角度。

測試裝置１０係於載送器之周側配置至少一移料器，以於載送器之承置部件移載具天線之射頻電子元件，於本實施例中，轉盤１２１之周側設置作Ｘ－Ｚ方向位移之第一移料器１５１，以於轉盤１２１之承槽１２１１移載射頻電子元件；再者，若測試裝置１０之轉盤１２１周側設置複數個工作站（圖未示出），亦可設置複數個移料器，以配合於不同工作站移載射頻電子元件。

測試裝置１０係於載送機構或第一測試單元設有至少一溫控器１６，以供射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業，更進一步，溫控器１６可為致冷晶片、加熱件或具流體之載具，於本實施例中，測試裝置１０係於載送機構之轉盤１２１且位於承槽１２１１、１２１１Ａ之周側分別裝配有為致冷晶片之溫控器１６，以供承槽１２１１、１２１１Ａ內之射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業。

請參閱第２圖，測試裝置１０係應用於測試具天線２１及接點２２之射頻電子元件２０，射頻電子元件２０係於一面設有複數個呈陣列排列之天線２１，並於另一面設有複數個接點２２；測試裝置１０係以第一移料器１５１吸附於待測射頻電子元件２０之天線２１的周側部位，而令天線２１朝向上方，由於轉盤１２１之部份承槽１２１１位於測試室１１之外部，而可供第一移料器１５１執行射頻電子元件２０之入料作業，第一移料器１５１作Ｘ－Ｚ方向位移將待測射頻電子元件２０移入轉盤１２１之承槽１２１１。

請參閱第３圖，載送機構係以轉軸１２２驅動轉盤１２１作水平角度旋轉，轉盤１２１即帶動承槽１２１１、１２１１Ａ及射頻電子元件２０同步轉動，並令一具有待測射頻電子元件２０之承槽１２１１通過測試室１１的遮蔽件１１３及通口１１２進入測試空間１１１，由於遮蔽件１１３係具撓性而可供轉盤１２１通過，並彈性頂抵於轉盤１２１之頂面及底面，以適當遮蔽轉盤１２１與通口１１２之間隙，而輔助防止外部雜訊；由於電路板１３１位於轉盤１２１之承槽１２１１的載送路徑下方，並使接觸部件１３１１貼接於轉盤１２１之底面，當轉盤１２１之承槽１２１１載送射頻電子元件２０位移至電路板１３１之上方時，電路板１３１之接觸部件１３１１即直接電性接觸射頻電子元件２０之接點２２，以縮減電路板１３１之作動時序，進而迅速執行電性測試作業；又由於溫控器１６位於轉盤１２１之承槽１２１１周側，而使射頻電子元件２０於預設測試溫度範圍執行電性測試作業；然於第一測試單元對射頻電子元件２０進行電性測試作業之同時，並使射頻電子元件２０之天線２１朝向第二測試器１４１且為０°待測輻射指向角度發出主波束訊號，由於第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度為０°，而相同於射頻電子元件２０之天線２１的０°待測輻射指向角度，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１即可接收射頻電子元件２０之天線２１朝向０°待測輻射指向角度所發出的主波束訊號，並將接收之主波束訊號傳輸至中央控制裝置（圖未示出 ）之處理器，以供處理器作一分析，而判別射頻電子元件２０之天線２１朝向０°待測輻射指向角度所發出的主波束訊號是否符合標準；因此，測試裝置１０於第一測試單元對射頻電子元件２０執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元對射頻電子元件２０執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。再者，當轉盤１２１帶動一承置射頻電子元件２０之承槽１２１１於測試室１１內而執行測試作業時，並可使其他具待測射頻電子元件之承槽或空的承槽可分別於測試室１１之外部執行不同預設作業（如檢查作業或入料作業 ），即第一移料器１５１作Ｘ－Ｚ方向位移至轉盤１２１之空的承槽１２１１Ａ上方，並將下一待測射頻電子元件２０Ａ移入承槽１２１１Ａ內而執行入料作業。

請參閱第４圖，於測試完畢，載送機構係以轉軸１２２驅動轉盤１２１作水平角度旋轉，轉盤１２１即帶動複數個射頻電子元件２０、２０Ａ同步轉動，令一具有已測射頻電子元件２０之承槽１２１１經由測試室１１之通口１１２離開測試空間１１１，並同步帶動具待測射頻電子元件２０Ａ之另一承槽１２１１Ａ接續位於電路板１３１之上方，電路板１３１及第二測試器１４１即分別對射頻電子元件２０Ａ執行電性測試作業及天線訊號測試作業；第一移料器１５１作Ｘ－Ｚ方向位移至轉盤１２１之承槽１２１１上方，以於承槽１２１１取出已測之射頻電子元件２０。

請參閱第５圖，本發明測試裝置１０之第二實施例與第一實施例之差異在於測試室１１係設有相對之第一通口１１４及第二通口１１５，並於第一通口１１４設有可為門板之第一遮蔽件１１６，以及於第二通口１１５設有可為門板之第二遮蔽件１１７，載送機構之載送器係為載台，並設有第一驅動源帶動載台作至少一方向線性位移，於本實施例中，載送機構係設有具第一承置部件之第一載台１２３及具第二承置部件之第二載台１２４，第一承置部件係為第一承槽１２３１，第一承槽１２３１開設有相通第一載台１２３頂面及底面之第一穿孔１２３２，第二承置部件係為第二承槽１２４１，第二承槽１２４１開設有相通第二載台１２４頂面及底面之第二穿孔１２４２，第一驅動源係為線性馬達１２５，線性馬達１２５係驅動第一載台１２３及第二載台１２４作Ｘ方向位移，以於測試室１１之第一通口１１４及第二通口１１５同一軸向之載送路徑位移，第一載台１２３之第一承槽１２３１及第二載台１２４之第二承槽１２４１分別承置射頻電子元件，並依序載入測試室１１，使射頻電子元件直接接觸電路板１３１之接觸部件１３１１，電路板１３１及第二測試器１４１即分別對射頻電子元件執行電性測試作業及天線訊號測試作業，以及於測試完畢後，第一載台１２３及第二載台１２４依序將已測射頻電子元件載出測試室１１。

請參閱第１、６圖，係本發明測試裝置１０應用於測試設備之示意圖，包含機台３０、供料裝置４０、收料裝置５０、本發明之測試裝置１０及中央控制裝置（圖未示出），更包含至少一作業裝置，該作業裝置可為檢知裝置、開蓋裝置、關蓋裝置、打印裝置等，以執行射頻電子元件外觀檢知作業 、測試座壓蓋啟閉作業或射頻電子元件打印作業等不同預設作業，於本實施例中，測試設備更包含一為檢知裝置６０之作業裝置；供料裝置４０係配置於機台３０上，並設有至少一容納待測射頻電子元件之供料承置器４１；收料裝置５０係配置於機台３０上，並設有至少一容納已測射頻電子元件之收料承置器５１；本發明之測試裝置１０係配置於機台３０上，包含測試室１１、載送機構、第一測試單元及第二測試單元，藉以利用第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業，並以第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，進而提升測試生產效能，於本實施例中，測試裝置１０係以轉盤１２１周側之第一移料器１５１作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移，於供料裝置４０之供料承置器４１取出待測之射頻電子元件，並移入於轉盤１２１之承槽１２１１，轉盤１２１帶動待測之射頻電子元件位移至檢知裝置６０處，檢知裝置６０係裝配於機台３０，並位於轉盤１２１之周側，而設有至少一檢知器６１，以檢知射頻電子元件之外觀，於檢知完畢後，轉盤１２１再帶動待測之射頻電子元件移入測試室１１內，進而執行天線訊號測試作業及電性測試作業，於測試完畢後，轉盤１２１帶動已測射頻電子元件移出測試室１１，測試裝置１０係設有作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移之第二移料器１５２，第二移料器１５２於轉盤１２１上取出已測之射頻電子元件，並依測試結果，將已測之射頻電子元件移載至收料裝置５０之收料承置器５１而分類收置；中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動 ，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

10:測試裝置 11:測試室 111:測試空間 112:通口 113:遮蔽件 114:第一通口 115:第二通口 116:第一遮蔽件 117:第二遮蔽件 121:轉盤 １２１１、１２１１Ａ:承槽 １２１２、１２１２Ａ:穿孔 122:轉軸 123:第一載台 1231:第一承槽 1232:第一穿孔 124:第二載台 1241:第二承槽 1242:第二穿孔 125:線性馬達 131:電路板 1311:接觸部件 132:調位器 141:第二測試器 1411:訊號傳輸部 142:調整器 151:第一移料器 152:第二移料器 16:溫控器 ２０、２０Ａ:射頻電子元件 21:天線 22:接點 30:機台 40:供料裝置 41:供料承置器 50:收料裝置 51:收料承置器 60:檢知裝置 61:檢知器

第１圖：本發明測試裝置之示意圖。 第２圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（一）。 第３圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（二）。 第４圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（三）。 第５圖：本發明測試裝置第二實施例之示意圖。 第６圖：本發明測試裝置第一實施例應用於測試設備之示意圖。

10:測試裝置

11:測試室

111:測試空間

112:通口

113:遮蔽件

121:轉盤

1211、1211A:承槽

122:轉軸

131:電路板

1311:接觸部件

141:第二測試器

1411:訊號傳輸部

151:第一移料器

16:溫控器

20、20A:射頻電子元件

21:天線

22:接點

Claims (10)

1. 一種具天線之射頻電子元件的測試裝置，包含： 測試室：係設有測試空間，並設有至少一相通該測試空間之通口； 載送機構：係設有至少一載送器，該載送器設有至少一承置部件， 以供承置具該天線之該射頻電子元件，並供載送該射頻 電子元件位移於該測試室之該測試空間； 第一測試單元：係配置於該測試室，並設有至少一具接觸部件之電 路板，以供該電路板之該接觸部件電性接觸該射頻電子 元件之接點而執行電性測試作業； 第二測試單元：係配置於該測試室，並設有至少一具訊號傳輸部之 第二測試器，以供對該射頻電子元件之該天線執行天線 訊號測試作業。
2. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該載送器係為轉盤、載台或轉動架。
3. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該測試室係於該通口設置至少一遮蔽件。
4. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第一測試單元係配置至少一調位器，該調位器係供調整該電路板之作業位置。
5. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該載送器之該承置部件的載送路徑係位於該第一測試單元及該第二測試單元之間。
6. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試器之該訊號傳輸部的軸向角度係相同或偏近於射頻電子元件之待測輻射指向角度。
7. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試單元係設有至少一調整器，以供調整該第二測試器之擺置角度、擺置位置或擺置角度及位置。
8. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，更包含於該載送器之周側配置作至少一方向位移之移料器，以供於該承置部件移載該射頻電子元件。
9. 依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，更包含該載送機構或該第一測試單元設有至少一溫控器。
10. 一種射頻電子元件測試設備，包含： 機台； 供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納待測該射頻電子 元件之供料承置器； 收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納已測該射頻電子 元件之收料承置器； 至少一依申請專利範圍第１項所述之具天線之射頻電子元件的測試 裝置：係配置於該機台上，以供對該射頻電子元件執行 電性測試作業及天線訊號測試作業； 中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作

Images