TW557446B - Test systems for high-frequency wireless-communications devices - Google Patents

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557446 A7 ___B7__ 五、發明說明（/ ) 相關申請案 本申請案係爲2 000年7月28日申請之美國臨時 申請案60/22155 0以及於2 000年11月29 曰申請之美國專利申請案09/725， 646的接續案 。該兩申請案係納入本文以作爲參考。 技術之領域 本發明係關於用於高頻裝置之測試裝備及方法，特別 係關於用於無線通訊裝置之探針。 發明背景 例如行動電話及呼叫器之無線通訊裝置的日漸普及化 已佔據聯邦政府分配給這些裝置之有限廣播頻寬中相當大 的需求。爲回應於此，聯邦政府已延伸該範圍以包含較高 之頻率。舉例而言，用於該裝置之範圍現今係包含在2 7 0-320億赫茲之範圍的頻率。（一億赫茲係每秒一億 個週波或振盪。） 現在，則輪到通訊裝置製造商提供或準備提供在該較 高頻率操作之裝置。該許多種裝置之中心部分係包含積體 電路晶片、晶片載具及主電路板之多重電子組件。該晶片 係焊接在較大且堅固之晶片載具上。該晶片載具之另一側 係焊接在該主電路板上，以將該晶片載具夾層在該晶片以 及該主電路板之間。被認知爲母板之主電路板係包含經由 內部導體及晶片載具表面與晶片電子通訊的電路。 在製造該多重電子組件之一重點係測試其電子性能。 習知測試製程係測試具有晶片及晶片載具安裝於其上之每 4 紙張尺度適用中酬家標準（CNS)A4規格（21Q X 297公爱) _ ' !·_________t________訂_________4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 _B7 五、發明說明（工） 塊母板。一般以手動完成之測試必需使用測試探針’其不 僅施加測試訊號至該母板之輸入端，且亦測量在其輸出端 之輸出訊號。在該輸出端連接至測試探針之網路分析器係 顯示該輸出訊號是否可接受或不可接受。不可接受之組件 通常被拋棄，因挽救晶片、晶片載具或母板能重新使用係 很困難的。 一種被認爲適用於測試高頻電子組件之習知測試探針 型式係接地訊號接地（G S G )訊號或雙重訊號埠探針。 該種探針型式係將每個訊號探針尖端放置在兩個接地探針 尖端之間，其在測試時電性屏蔽該訊號探針尖端。該接地 及訊號尖端之末端一一亦即，接觸到測試中裝置之末端一 一的結構大致上係相同，每一個係具有尖點末端，以有助 於精確地放置在測試中裝置之導電部件上。該種探針型式 的一種範例係G G B企業製造之P I C〇P R〇B E廠牌 的測試探針。（PI COP ROBE係GGB企業之商標 。）另一種範例係揭示在美國專利5，565，788中 〇 在本發明中，本案發明人已認知習知測試探針及測試 方法之高頻應用中的至少兩項問題。第一項問題係適當之 探針操作需要例如母板組件之測試中裝置包含至少兩個接 地襯墊或接觸以緊接著每個欲測試之訊號埠。該接地接觸 在訊號探針尖端側接合到接地探針尖端，以屏蔽該探針免 於測試時之電子干擾。然而，在高頻時，這些鄰接之接地 襯墊可能產生該裝置之正常操作失效的寄生共振。 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------^^裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 ___ Β7_ 五、發明說明（' ) 第二項問題係習知測試方法僅測試完整之母板組件一 一亦即已安裝晶片及晶片載具之母板。因爲從母板分離晶 片載具的困難性，故有缺陷之母板組件亦當作廢物拋棄， 因而增加製造成本。 因此，有對於較佳之測試探針及測試方法以用於高頻 電子組件的需求。 發明槪要 爲滿足該種及其它需求，本發明係提出獨特之測試探 針，以用於測試例如用於無線通訊裝置之高頻電子組件。 一種獨特之探針結構係包含至少一個訊號接觸表面，以用 於接觸電子組件之訊號埠軌跡，以及至少一個接地接觸表 面，以用於接觸該電子組件之接地襯墊，而該接地接觸表 面大致上係大於該訊號接觸表面。另一種獨特之探針結構 係包含至少一個訊號接觸表面，以用於接觸該訊號埠軌跡 ，以及一種接地探針，其具有接觸表面，以用於接觸該接 地襯墊，及非接觸表面，以用於伸出在一部份接觸訊號填 軌跡之上並藉此建立特性阻抗。其它獨特之探針結構不僅 係包含較大之接地接觸表面或具有非接觸表面之接地，且 亦包含用於傳遞電子偏壓訊號至測試中裝置之接觸。 本發明之其它構想係包含結合一或多種獨特之探針結 構的系統及方法。一種不範系統係架設一或多種獨特之探 針結構在可程式化XY z臺上，以有助於晶片載具組件之 快速測試。此外，一種示範方法係在將組件安裝至例如母 板之主電路板之前使用獨特之探針結構測試~或多個微波 6 ------------裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557446 A7 _B7__ 五、發明說明（4 ) 晶片載具組件。 圖式簡單說明 圖1係結合本發明技術之示範高頻測試頭1 0 0的仰 視立體圖。 圖2係圖1之示範高頻測試頭1 0 0的俯視立體圖。 圖3係測試頭1 0 0之一種零件之探針支撐配件1 1 0的俯視立體圖。 圖4係測試頭1 0 0之另一種零件之前方平板1 1 7 的後方立體圖。 圖5 . 1係測試頭1 0 0之一種零件之中間接地探針1 6 0的立體圖。 圖5 . 2係沿著圖5 . 1之直線2 - 2擷取之中間接地 探針1 6 0的橫截面圖。 圖6係在上方對準示範晶片載具組件6 0 0之測試頭 1 0 0的立體圖。 圖7係與晶片載具組件6 0 0之訊號埠軌跡6 1 1及 6 1 2以及接地襯墊6 1 4相接觸之測試頭1 0 0的簡化 橫截面圖。 圖8係結合示範測試頭1 0 0之示範測試系統8 0 0 的立體圖。 圖9係圖8之測試系統8 0 0之一種零件之z軸移動 器818的立體圖。 元件符號說明 1 0 0 · · ·高頻測試頭 7 .!·---------•裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — — •ib- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557446 A7 _B7___ 五、發明說明（t ) 110···探針支撐配件 112···左側部件 1 1 2 . 1 · · ·底面 1 1 2 · 1 1、1 1 2. 1 2 · · ·凹孔 1 1 2 · 1 3 · · ·孔洞 1 1 2. 1 4 ···橫向貫穿孔洞 1 1 2 . 2 · · ·調諧導體 114···中間部件 1 1 4. 1 · · ·中間鑽孔 1 1 4. 3 · · ·位置螺栓 114.4· ••孔洞 1 1 4 . 5 · · ·孔洞 1 1 4. 6 · · ·前方表面 114.61、114.62、114.63···凹槽 114.7· ••後方表面 114.71、114.72、114.73···凹槽 116···右側部件 1 1 6 · 1 · · ·底面 1 1 6 · 1 1、1 1 6. 1 2 · · ·凹孔 1 1 6. 1 3 · · ·孔洞 1 1 6. 1 4 · · ·橫向貫穿孔洞 1 1 6. 2 · · ·調諧導體 117···前方平板 1 1 7. 1 · · ·狹窄區塊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） *裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 557446 A7 B7 五、發明說明（έ ) 1 1 7· 2 · ••中間區塊 1 1 7. 2 1 ' 117.22 • • •孔洞 1 1 7. 3 · ••寬闊區塊 1 1 7. 4、 1 1 7. 5、1 1 7. 6 · · •凹槽 1 1 8 •後方平板 1 2 0 •左側訊號探針 1 2 2 •同軸連接子 1 2 4 •訊號探針尖端 1 3 0 •右側訊號探針 1 3 2 •同軸連接子 1 3 4 •訊號探針尖端 1 4 0 •前方直流探針 1 4 2 · 1、 1 4 2. 2、1 4 2 · 3 · · •前方直流探 針尖端 1 4 4. 1、 1 4 4. 2、1 4 4. 3 · · •前方直流偏 壓入口 1 5 0 • · •後方直流探針 1 5 2 · 1、 1 5 2. 2、1 5 2. 3 · · •後方直流探 針尖端 1 5 4. 1、 1 5 4. 2、1 5 4. .3 · · •後方直流偏 --------------------訂---------^^^1 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 壓入口 1 6 0 ···中間接地探針 1 6 2 · · ·導電圓柱桿 1 6 4 · · ·上方部件 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557446 A7 _B7___ 五、發明說明（1 ) 1 6 4. 1 ···中間軸鑽孔 16 4.2· ••螺栓 1 6 6 · · ·下方部件 1 6 6 . 1 · · ·接地偏移表面 1 6 6 . 2 · · ·接地接觸表面 6 0 0 ···晶片載具組件 610···晶片載具基座 611···高頻訊號埠軌跡 612···高頻訊號埠軌跡 614···中間接地襯墊 617···直流偏壓襯墊 617.1、 617.2、617. 3··直流偏壓襯墊 618···直流偏壓襯墊 618.1、 618.2、618.3··直流偏壓襯墊 6 2 0 ···積體電路晶片 8 0 0 · · ·測試系統 8 1 〇 · · ·可程式化XY Z臺 812···X軸移動器 814···y軸移動器 816···基座支架 8 1 8 · · · z軸移動器 8 1 8 . 1 · ·偏壓電路 8 2 0 · · ·網路分析器 8 2 2 ···網路分析器埠 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 B7 五、發明說明（》） 8 2 4 ···網路分析器埠 8 4 0 · · · X軸維度 8 4 2 · · · y軸維度 8 4 4 · · · z軸維度 9 0 0 ···彈簧偏壓垂直致動組件 910···臺架設托架 9 2 0 · · ·致動器托架 9 2 2 · · ·下方桿部件 9 2 2 . 1 · · ·左側桿位置 9 2 2 . 2 · · ·右側桿位置 9 2 2. 3 · · ·中間狹縫 9 2 4 · · ·上方桿部件 9 3 0 · · ·致動器 9 3 2 · · ·竿 9 4 0 · · ·測試頭托架 9 4 2 · · ·上方部件 9 4 4 · · ·下方部件 9 4 4. 1 · · ·狹縫 9 4 4. 2 ···左側末端部件 9 4 4. 3 ···右側末端部件 9 5 0 · · ·偏壓彈簧 較佳實施例之詳細說明 接下來參考並結合圖1 - 9之詳細說明係揭示並示範 本發明之特定實施例。並非爲限制而係示範且教導本發明 11 ί---------ψί------ir---------私 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557446 A7 ____B7___ 五、發明說明（） 之槪念所提供的實施例已顯示且說明地足夠詳細，使得熟 知此技術者能製造並使用本發明。因此，爲適當地避免使 本發明難以理解，本說明可能省略掉熟知此技術者所習知 的特定資訊。 圖1係顯示結合本發明技術之示範高頻測試頭1 0 0 的仰視立體圖。測試頭1 0 0係包含探針支撐配件1 1 0 、左側及右側訊號探針1 2 0及1 3 0、前方及後方直流 探針1 4 0及1 5 0、以及中間接地探針1 6 0。探針支 撐配件1 1 0將探針1 2 0 - 1 6 0維持在對應於高頻晶 片載具組件（在該圖中未顯示）之輸入-輸出配置的固定 之空間關係。左側及右側訊號探針1 2 0及1 3 0係包含 各自之同軸連接子1 2 2及1 3 2以及訊號探針尖端1 2 4及1 3 4。前方直流探針1 4 0係包含連接至各自之前 方直流偏壓入口 144.1、144.2及144. 3的前方 直流探針尖端142.1、142. 2及142.3，而後方 直流探針1 5 0係包含連接至各自之後方直流偏壓入口 1 54.1、 154_2及154.3的後方直流探針尖端1 5 2.1、 152.2及152.3。中間接地探針1 6 0係包 含接地偏移（或非接觸）表面1 6 6. 1以及接地接觸1 6 6.2° 更具體地，與探針尖端1 2 4及1 3 4以及直流探針 1 4 0及1 5 0電性絕緣之探針支撐配件係包含左側及右 側部件1 1 2及1 1 6、中間部件1 1 4以及前方平板1 1 7。支撐左側訊號探針1 2 0之左側部件1 1 2係包含 12 --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557446 A7 --——_B7____ 五、發明說明（〖。） ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 底面1 1 2 . 1及調諧導體1 1 2 · 2，而支撐右側訊號探 針1 3 0之右側部件1 1 6係包含底面1 1 6 . 1及調諧導 體116.2。底面112.1係包含凹孔1 1 2 . 1 1及1 1 2 · 1 2以及孔洞1 1 2 · 1 3，其係經由用於調諧導體 1 1 2 . 2之橫向貫穿孔洞1 1 2 · 1 4連結。同樣地，底 面1 1 6 · 1係包含凹孔116. 11及116. 12以及孔 洞1 1 6 · 1 3，其係經由用於調諧導體1 1 6 . 2之橫向 貫穿孔洞1 1 6 . 1 4連結。 圖2係測試頭1 0 0的俯視立體圖，其顯示中間部件 1 1 4係包含直接接觸到中間接地探針1 6 0之中間鑽孔 1 1 4. 1。（在某些實施例中可能將探針1 6 0與部件1 1 4絕緣。）探針1 6 0之螺栓1 6 4 . 2係有助於探針1 6 0旋轉入鑽孔1 1 4 . 1內，且位置螺栓1 1 4 . 3係固 定住配件1 1 0之中間部件1 1 4內的接地探針1 6 0之 垂直及角度位置。此外，位置螺栓1 1 4 . 3係使得能以另 一個提供不同特性阻抗或具有相同特性阻抗但用於測試中 不同裝置之接地探針替換接地探針160。（孔洞114. 4及1 1 4. 5係用於安裝該測試頭至如圖6及圖7所示之 致動組件。） 圖3係探針支撐配件1 1 0的俯視立體圖，其顯示中 間部件114更包含分別面對前方平板117及後方平板 118(如圖2所示）之內側表面的前方及後方表面11 4 . 6及1 1 4 · 7。前方表面1 1 4 · 6係包含大致上平行 之凹槽1 14. 61、114.62及114.63。後方表 13 ^本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4須^各（210 x 297公楚1 557446 A7 ___ B7_ 五、發明說明（丨I ) 面1 1 4 · 7係包含大致上平行之凹槽1 1 4 · 7 1、1 1 4.72 及 1 14.73。 圖4係顯示結構上與後方平板118相同之前方平板 1 1 7的立體圖。前方平板1 1 7係包含分別爲狹窄、中 間及寬闊之區塊1 17.1、117. 2及117· 3以及平 行之凹槽117.4、117. 5及117.6。狹窄區塊1 1 7. 1係終止在4 5度之斜面；中間區塊1 1 7. 2係包 含孔洞117. 21及117. 22並以45度從狹窄區塊 1 1 7 . 1漸變至寬闊區塊117. 3。凹槽117.4、1 1 7. 5及1 1 7. 6係對應至前方表面1 1 4. 6之凹槽。 前方直流偏壓入口 144.1、144.2及144· 3係分 別夾層在凹槽114.61、114.62及114.63以 及凹槽1 1 7 . 4、1 1 7 · 5及1 1 7 · 6之間。同樣地， 後方直流偏壓入口 154.1、154.2及154.3係分 別夾層在後方表面1 1 4. 7之凹槽1 1 4· 7 1、1 1 4· 7 2及1 1 4. 7 3以及後方平板1 1 8 (圖2 )之對應凹 槽（未顯示出）之間。 圖5 . 1及圖5 . 2係分別顯示中間接地探針1 6 0的 立體圖及橫剖面圖。接地探針1 6 0係包含具有大致上均 勻例如0.1 2 5英吋（3.1 7毫米）之直徑的導電圓柱桿 1 6 2。桿1 6 2係具有上方部件1 6 4及下方部件1 6 6。上方部件1 6 4係包含中間軸鑽孔1 6 4· 1及螺栓1 6 4 . 2。螺栓1 6 4 · 2係能夠調整探針1 6 0相對於探 針1 0 0之其它部件的角度方向。在示範實施例中，軸鑽 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------^^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 ------B7___ 五、發明說明（) _ 孔1 6 4 · 1係具有約0 · 1英吋（2 · 5 0毫米）之直徑以 及約0.2英吋（7 ·8 8毫米）之深度。下方部件1 6 6係 包含接地偏移表面1 6 6 · 1以及接地接觸表面1 6 6 · 2 。在示範實施例之接地接觸表面1 6 6 · 2係長方體，其具 有約0 · 0 4 5英吋（0 · 1 1 4毫米）之示範深度、約〇 · 082英吋（2.08毫米）之示範長度以及約〇 ·〇 4 8英 吋（1 ·2 2毫米）之示範寬度。 當接地接觸表面1 6 6 · 2接觸到在具有鄰近訊號埠之 測試中裝置之接地接觸時，部分之接地偏移表面1 6 6 · 1 係伸出在部分之測試中裝置之一或多個鄰近訊號埠軌跡上 。假設表面1 6 6 · 1以及1 6 6 · 2之間相對於鄰近訊號 軌跡有適當之偏移，此配置可建立所欲之特性阻抗。舉例 而言，約4. 3密爾（0.1 4 4毫米）之偏移以及約1 8 密爾（0.4 5 7毫米）之軌跡寬度係形成名義上5 0歐姆 之特性阻抗。 示範實施例係從鋁6 0 6 1 - Τ 6製造探針支撐配件 1 1 0，並以厚0 · 0 0 0 0 1英吋之2 4開金電鍍在厚0 • 0 0 0 2英吋之鎳上結束之。前方及後方平板1 1 7及1 1 8以及接地探針1 6 0係以同樣方式製造。 圖6係顯示測試頭1 0 0如何打算接合示範高頻晶片 載具組件（或表面黏著封裝）6 0 0。晶片載具組件6 0 0係包含晶片載具基座6 1 0以及積體電路晶片6 2 0。 雖然未顯示出，但示範實施例係提供具有遮蓋或覆蓋以用 於保護之晶片6 2 0。 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------^^^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 __B7____ 五、發明說明（I)) 更具體地說，晶片載具基座6 1 0係包含兩個高頻訊 號埠軌跡或接觸6 1 1及6 1 2、中間接地襯墊6 1 4、 低頻或直流（D C)偏壓襯墊6 1 7及6 1 8。在此實施 例中具有長方形之訊號埠軌跡611及612係直接彼此 相反地放置。具有示範之長方形狀或周圍輪廓之中間接地 襯墊614不僅位在訊號埠軌跡611及612之間且亦 位在直流偏壓襯墊6 1 7及6 1 8之間的中間。直流偏壓 襯墊617係包含在載具基座610其中一側成直線配置 之三個襯墊6 17.1、617.2及617. 3,而直流偏 壓襯墊6 1 8係包含成直線配置之三個襯墊6 1 8. 1、6 1 8. 2 及6 1 8. 3。 圖6更顯示對準晶片載具組件6 0 0部件的各種測試 頭1 0 0部件。詳細地說，左側及右側訊號探針1 2 0及 1 3 0係對準以分別接觸訊號埠軌跡6 1 1及6 1 2，前 方（及後方）直流偏壓探針尖端1 4 2. 1、1 4 2. 2及 1 4 2 . 3係對準以接觸直流偏壓襯墊6 1 7 . 1、6 1 7 · 2及6 1 7. 3，而中間接地探針1 6 0係對準以接觸中間 接地襯墊6 1 4。（雖然在示範實施例中打算使後方直流 偏壓探針尖端152.1、152. 2及152. 3對準直流 偏壓襯墊6 18.1、618. 2及618.3，但該圖並未 淸楚地顯示。同樣地，在示範實施例中打算使接地接觸1 6 6 . 2精確地接觸到襯墊6 1 4。） 圖7係顯示分別與訊號埠軌跡611及612以及接 地襯墊6 1 4相接觸之測試頭1 0 0之左側及右側訊號探 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------. 557446 A7 五、發明說明（呷） 針120及130以及接地探針1 6 0的簡化橫剖面圖。 注意到，當接地接觸1 6 6 . 2接觸到襯墊6 1 4時，接地 偏移表面1 6 6 . 1之左側及右側部分係分別伸出在部分之 訊號埠軌跡6 1 1及6 1 2上。假設接地接觸1 6 6 · 2 ( 其建立偏移表面1 6 6 . 1以及訊號埠軌跡6 1 1及6 1 2 之間的距離）有適當之深度（或高度），此配置可建立接 地表面以及訊號埠軌跡之間所欲之特性阻抗。舉例而言， 在此實施例中，約0· 0 0 4 3英吋（0·1 1 4毫米）之 深度係建立5 0歐姆之特性阻抗。以另一個接地探針替換 係容許重新裝配用於其它特性阻抗之測試頭，及/或具有 其它接觸分佈、形狀及/或尺寸之電子組件。 其它實施例係提供另一種接地探針尺寸及結構以影響 阻抗匹配。舉例而言，某些實施例係提供接地接觸1 6 6· 2作爲一組兩個或多個接地點。這些實施例的變體係將接 地接觸點形成半球形或圓錐形。而其它實施例係提供接地 接觸點成爲一組尖角指針，其外形上類似於探針尖端1 2 4及1 3 4，以緩衝測試頭1 0 0與晶片載具組件6 0 〇 之衝擊。其它實施例可以將堅硬或彈性接觸與例如彈簧機 構之其它彈性導體或非導體物品相結合，以幫助接地探針 之軟著落。 此外，某些實施例係提供具有可變偏移表面對接觸表 面距離之接地探針。舉例而言，在某些實施例中，接地接 觸表面係在圓柱形或長方形接地套管內軸鑲塊的一部份。 該接地套管係具有作爲偏移表面之端面，且軸鑲塊係滑入 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- .^1. 557446 A7 __B7 ___ 五、發明說明（) 該套管內，以容許使用者調整並設定偏移表面及接觸表面 之間之距離，並藉此設定該探針之特性阻抗。其它更複雜 之細微調諧機制亦可在該可變機制內。事實上，藉由自動 調整機制及適當之回饋電路，相信可在使用自動測試系統 之大量生產環境中對每個測試之裝置動態地匹配探針之特 性阻抗。 圖8係顯示結合示範測試頭1 0 0之示範測試系統8 0 0。除了測試頭1 0 0以外，系統8 0 0係包含可程式 化XY Z臺8 1 0以及網路分析器8 2 0。XY Z臺8 1 0係包含X軸移動器8 1 2、y軸移動器8 1 4、基座支 架8 1 6以及z軸移動器8 1 8。X軸移動器8 1 2係沿 著X軸維度8 4 0移動z軸移動器8 1 8，而y軸移動器 8 1 4係移動基座支架8 1 6，其沿著垂直X軸維度之y 軸維度8 4 2支承一或多個示範晶片載具組件6 〇 〇。包 含連接至測試頭1 0 0之直流偏壓入口之偏壓電路8 1 8. 1的z軸移動器8 1 8係沿著垂直X軸及y軸之z軸維度 8 4 4移動測試頭，以將其探針尖端接合到基座支架8工 6上的每一個晶片載具組件6 0 〇。網路分析器8 2 0係 包含網路分析器璋8 2 2及8 2 4。 在示範操作中，可程式電腦控制器（未顯示出）係控 制X Y Z臺8 1 0，其使用x軸及y軸移動器8 1 2及8 1 4以將z軸移動器8 1 8，更精確地說係測試頭1 〇 〇 ，對準在基座支架816上其中一個晶片載具組件之上。 在完成此二維對準之後，該控制器係操作z軸移動器8 1 18 ^^尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格^210 x 297公爱) 一 ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一=0, ·1111111 557446 B7 五、發明說明（ffc ) 8帶動測試頭1 0 0，具體地說，係將訊號探針尖端1 2 4及1 3 4接觸到各自之訊號埠軌跡6 1 1及6 1 2 ;前 方及後方直流探針尖端1 4 2及1 5 2接觸到各自之直流 偏壓襯墊6 1 7及6 1 8;而中間接地探針1 6 0接觸到 中間接地襯墊6 1 4，如圖6及圖7所示。 某些實施例係藉由建立用於該測試頭之預設停止點在 z維度控制測試頭之移動。其它實施例係使用偵測通過偏 壓電路之電流流動以作爲用於該測試頭向下移動之停止訊 號。另外的其它實施例可強迫氣體通過安裝於測試頭附近 之噴嘴至基座或基座支架，當測試頭向下移動時偵測反彈 壓力，並在反彈壓力超過特定臨界値時停止移動。而其它 實施例可以使用光學控制方法。 例如接地探針1 6 0與接地襯墊6 1 4的一或多個探 針之接觸，係完成用於直流偏壓電路8 1 8 a施加適當之 直流偏壓電壓經由直流探針1 4 0及1 5 0至偏壓襯墊6 1 7及6 1 8的電路。控制軟體偵測通過偏壓入口之電流 流動並等待例如1 0秒之預設時間週期，以容許用於建立 穩定態條件。一但建立穩定態條件，該控制軟體導引網路 分析器從埠8 2 2輸出例如在2 7 0 — 3 2 0億赫茲範圍 之測試訊號，經由左側訊號探針1 2 0進入晶片載具組件 6 0 0之訊號埠軌跡6 1 1內。 組件6 0 0輸出經由訊號璋軌跡6 1 2及右側訊號探 針1 3 0至網路分析埠8 2 4的訊號。網路分析器8 2 0 係測量一或多種電子特性（例如S參數、功率、延遲等等 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ，十—和 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557446 A7 __B7___ 五、發明說明（鬥） )，將該一或多種測量特性與容許標準比較，並記錄測試 結果以及用於晶片運載組件之部分識別符，其標示該組件 係正常或故障。該控制器接著操作Z軸移動器以將測試頭 脫離晶片運載組件；操作X軸及y軸移動器以將測試頭對 準下一個用於測試之晶片運載組件。通過測試之組件將使 用習知架設製程架設在母板或其它電路上，而故障之組件 則拋棄或挽救之。 圖9係顯示無偏壓電路8 1 8.1之示範z軸移動器8 1 8的立體圖。移動器8 1 8係包含彈簧偏壓垂直致動組 件9 0 0，其係顯示在其延伸或致動位置。組件9 0 0係 包含臺架設托架9 1 0、致動器托架9 2 0、致動器9 3 0、測試頭托架9 4 0及偏壓彈簧9 5 0。 用以固定組件9 0 0在y軸移動器8 1 4上的臺架設 托架9 1 0係繫緊或固定在致動器托架9 2 0之左側及右 側桿位置922.1及922.2。形成倒“ L ”形之致動 器托架9 2 0係包含下方桿部件9 2 2及上方桿部件9 2 4。桿部件9 2 2係包含在左側及右側部件9 2 2 . 1及9 2 2· 2之間的中間狹縫9 2 2. 3。致動器9 3 0其中一 端係固定在上方部件9 2 4。 在各種實施例中係液壓、氣壓或電動之致動器9 3 0 係包含架設在測試頭托架9 4 0的一竿9 3 2。測試頭托 架9 4 0形成“T”形，並包含上方部件9 4 2及下方部 件9 4 4。上方部件9 4 2可滑動接合中間狹縫9 2 2 . 3 。下方部件9 4 4係包含狹縫9 4 4. 1，其定義左側及右 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ ϋ n ϋ ϋ n · ϋ a— ϋ ϋ ^1 ^1 ^1 _ 557446 A7 ^__B7___ 五、發明說明（j) 側末端部件944. 2及944.3。狹縫9 4 4 . 1係容納 測試頭1 0 0之前方及後方直流偏壓入口1 4 4及1 5 4 ，而左側及右側末端部件9 4 4. 2及9 4 4. 3係使用測 試頭1 0 0之孔洞114.4及114.5 (顯示在圖2中 )而固定在測試頭1 0 0上。連接在致動器托架9 2 0之 下方部件9 4 4及上方部件9 2 4之間的偏壓彈簧9 5 0 係朝向脫離位置偏壓致動器，亦即，離開基座支架8 1 6 (在圖8中）。 結論 爲促進本技術，本發明者已提出獨特之測試探針以及 相關之系統及方法以用於測試例如用於無線通訊裝置之高 頻電子組件。一種獨特之探針結構係包含至少一個訊號接 觸表面，以用於接觸電子組件之訊號埠軌跡，以及至少一 個接地接觸表面，以用於接觸該電子組件之接地襯墊，而 該接地接觸表面大致上係大於該訊號接觸表面。另一種獨 特之探針結構係包含非接觸接地表面，以用於伸出在一部 份之接觸訊號埠軌跡上，並藉此建立特性阻抗。而其它種 係包含用於傳遞電子偏壓訊號至測試中裝置之導體。 上述實施例僅打算示範及教導一或多種製造及使用本 發明之方法，而非限制其寬度或範圍。包含實踐或實施本 發明揭示之所有方法的本發明之實際範圍係僅由接下來之 申請專利範圍及其均等物所界定。 21 -----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t )

Claims (1)

1. A8B8C8D8 557446 六、申請專利範圍 ，且其中，該測試探針更包含至少一個用於接觸該直流接 觸區域並提供直流偏壓訊號之直流偏壓尖端。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 ·如申請專利範圍第1項之測試探針，其中’該接 地探針係可移除，以容許其可用另一個接地探針替換。 9 ·如申請專利範圍第1項之測試探針，其中，該電 子電路係裝設於一個工作表面之上，且一個訊號探針尖端 係具有與工件表面界定出非直角之尖端軸。 10.—種用於測試兩個或更多個微波裝置之測試系 統，該每個裝置係具有至少一個訊號埠、至少一個接地襯 墊、及至少一個直流輸入輸出襯墊，該系統係包含： 一工件表面，其係用於支撐該兩個或更多個微波裝置 一測試頭，其包含： 兩個或更多個訊號探針尖端，每一個訊號探針尖 端係具有用於接觸第一個微波裝置之一個訊號埠的接觸表 面面積； 一具有接地接觸表面之第一接地探針，該接觸表 面面積大致上係大於該訊號探針尖端之接觸表面面積’以 用於接觸該第一個微波裝置之接地襯墊； 其中，該第一接地接觸表面係位於該些訊號探針尖端 之至少兩個之間；及 可程式化構件，其係用於順序地移動該測試頭’以對 準該工件表面上每個微波裝置，並用於將該訊號探針尖端 接觸到該每個微波裝置之訊號埠，以及將該第一接地探針 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐ί 557446 六、申請專利範圍 接觸到該每個微波裝置之接地襯墊。 1 1 ·如申請專利範圍第10項之測試系統，其中， 該測試頭更包含至少一個直流探針尖端，以用於接觸到第 一個微波裝置之直流輸入輸出襯墊；且其中，該測試系統 更包含一種連接至該直流探針尖端之直流偏壓電路。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項之測試系統，其中， 該第一接地探針係可移除，以容許其可用具有第二接地接 觸表面之第二接地探針替換，而第二接觸表面面積係不同 於該第一接地探針之接觸表面面積。 1 3 ·如申請專利範圍第1 0項之測試系統，其中， 該訊號探針尖端係具有與工件表面界定出非直角之尖端軸 〇 1 4 · 一種測試探針，其包含： 第一及第二訊號探針尖端； 一在該第一及第二探針尖端之間之訊號接地結構。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之測試探針，其中： 該第一及第二訊號探針尖端係具有各自之第一及第二 接觸面積；且 該接地結構係包含至少大於該第一及第二接觸面積其 中之一的接地接觸面積。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之測試探針，其中， 該接地結構係包含接地接觸表面以及大致上平行該接地接 觸表面並與該接觸表面偏移之非接觸表面。 1 7 · —種測試微波或高頻裝置之方法，該每個裝置 3 >紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公& (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·

   A8B8C8D8 557446 六、申請專利範圍 係具有至少一個訊號埠、至少一個接地襯墊、及至少一個 直流輸入輸出襯墊，該方法係包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 提供一種測試頭，其包含：兩個或更多個訊號探針尖 端，每一個訊號探針尖端係具有接觸表面面積；及具有第 一接地接觸表面之第一接地探針，而接地接觸表面面積大 致上係大於該訊號探針尖端之接觸表面面積，該接地接觸 表面係位於該些訊號探針尖端之至少兩個之間； 移動該些訊號探針尖端之每一個之接觸表面以與第一 個裝置之一個訊號璋接觸以及該第一接地接觸表面與第一 個裝置之一個接地襯墊之接觸，藉此建立位於該接地接觸 表面之相對側上之該些訊號探針尖端之兩個之間的一個訊 號路徑。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之方法，其更包含： 在建立該訊號探針尖端及第一個裝置之訊號埠之接觸 之後，測量或分析經由訊號探針尖端傳輸之電子訊號。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之方法，其更包含： 基於該電子訊號之測量或分析而決定該第一個裝置係 可接受或不可接受； 移動該訊號探針尖端以接觸到第二個裝置之訊號埠’ 並使第一接地探針之接觸表面接觸到第二個裝置之接地襯 墊； 在建立該訊號探針尖端及第二個裝置之訊號埠之接觸 之後，測量或分析經由訊號探針尖端傳輸之電子訊號；Μ 及 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） 557446 A8 § D8 六、申請專利範圍 基於該電子訊號之測量或分析而決定該第二個裝置係 可接受或不可接受。 2 0 · —種製造包含高頻電子組件及電路板之裝置之 方法，該方法係包含： 提供一測試頭，其包含至少一個具有接觸表面面積之 訊號探針尖端以及具有接地接觸表面之第一接地探針，而 接地接觸表面面積大致上係大於該訊號探針尖端之接觸表 、-/ r , / 7 · 面面積， 使用該測試頭測試該高頻電子組件；以及 在測試該高頻電子組件之後，將其安裝在該電路板上 〇 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中，測轉 該高頻電子組件係包含施加具有大於1 0 0億赫茲之名義 頻率的訊號至該組件。 2 2 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中，測試 該高頻電子組件係包含施加具有大於2 0 0億赫茲之名義 頻率之訊號至該組件。 2 3 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中，安裝 該高頻電子組件係包含表面封裝該組件至該電路板。 2 4 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中，該電 路板係包含一或多個缺乏非鄰近接地之訊號埠。 2 5 · —種建立具有預設名義上特性阻抗與至少第一 訊號埠之電子連接的方法，以用於具有第一及第二訊號埠 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公愛） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '1T 線

   557446 § 六、申請專利範圍 以及在該訊號埠之間之接地襯墊的表面黏著封裝，該方法 係包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將第一訊號埠接觸到第一電子導體； 將接地襯墊接觸到接地探針，該接地探針係具有一個 接地接觸及一個伸出於訊號埠之主要表面且大致上平行該 主要表面的表面；及 調整該接地接觸之深度，藉此定位該接地探針之伸出 部分爲距離該第一訊號埠一預定距離處，且建立該第一訊 號璋之一預定之阻抗。 2 6 ·如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該伸 出於訊號埠之主要表面的接地探針之表面係建立垂直該接 地襯墊之表面以及該訊號埠之主要表面的電場。 2 7 · —種方法，其包含： 提供一種具有第一及第二導電探針之測試頭，以用於 接觸第一電子組件各自之導電部件，該第一導電探針係具 有一個接觸表面及一個偏移表面，該接觸表面係具有一個 相對於該偏移表面之第一預定深度，藉此建立第一名義上 特性阻抗；以及 改變該第一導電探針，以改變該接觸表面及該偏移表 面之間之該預定深度，藉此建立一個與該第一名義上特性 阻抗不同之第二名義上特性阻抗，或在第二電子組件上建 立具有不同導電部件配置之第一名義上特性阻抗。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項之方法，其中，該第 一導電探針係接地探針。 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐）