TWI513986B - 用於測試射頻元件的測試裝置 - Google Patents

用於測試射頻元件的測試裝置 Download PDF

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Description

用於測試射頻元件的測試裝置
本發明係有關一種測試裝置，尤指一種用於測試射頻元件的測試裝置。
隨著電子產業向輕、薄、短、小、高速、高密度發展，電子產品功能多樣化與體積輕薄化的需求與日俱增，伴隨著半導體製程技術的進步，使產品內部的多晶片封裝結構，為符合多晶片封裝結構體積輕薄短小的趨勢，遂發展出多晶片模組(Multi-chip Module；MCM)的系統級封裝(System in Package，SiP)封裝結構。
又，目前無線通訊技術已廣泛應用於各式各樣的消費性電子產品以利接收或發送各種無線訊號，因此通常亦會將如全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications,GMS)、無線區域網路(Wireless LAN,WLAN)、全球定位系統(Global Positioning System,GPS)GPS、藍牙(Bluetooth)、手持式視訊廣播(Digital Video Broadcasting-Handheld,DVB-H)等無線通訊模組與天線等得以接收或發送各種無線訊號的無線通訊模組整合至SiP封裝結構中。
其中，於嵌埋有能接收或發送射頻(Radio frequency,RF)訊號的天線模組之製程中，為避免不良品之增加影響產率，會對嵌埋有天線模組之電子產品做電輻射測試。
對嵌埋有天線模組的封裝體之電子產品作電磁輻射測試時，需要使用晶片天線(或單極天線)進行耦合(Coupling)測試，耦合測試即晶片天線可以接收到封裝體內含天線模組所發出射頻信號。
如第1圖所示，使用習知測試裝置1，係包括由插座(socket)100a與搭載基板(load board)100b所構成之承載件100；下壓塊101，用以與該承載件100構成一封閉環境之箱體10，該箱體10係具有用以收納一射頻元件9之一容置空間10a；設置於該箱體10外之測試單元11，且該測試單元11具有能發射或接收射頻(Radio frequency,RF)訊號之晶片天線110；以及用以控制該測試單元11發射射頻訊號與用以讀取由該測試單元11所接收之射頻訊號的控制單元12。
於置入嵌埋有天線模組901之射頻元件9後，係藉由該下壓塊101與承載件100之組裝使該箱體10完全閉合，而得到一隔離空間，並在此隔離空間內進行射頻訊號的量測，且該下壓塊101與該射頻元件9間係完全密合，以避免如空氣等變因造成測試時的干擾。
然而，在對嵌埋有天線模組901的射頻元件9做電磁輻射測試時，當該測試裝置1的下壓塊101與該射頻元件9接觸後，會使該天線模組901的射頻訊號衰減，但該下 壓塊101壓合又是不可避免的測試動作，因而難以提升訊號強度。
再者，該射頻元件9之天線模組901與測試單元11(或晶片天線110)間的距離較遠，傳輸路徑過長，導致干擾變因增加，以致不易量測到品質好且穩定的射頻訊號，從而影響測試結果之準確性。
因此，如何克服習知技術中之種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之缺失，本發明係揭露一種用於測試射頻元件的測試裝置，係包括：箱體，係具有容置空間；測試單元，係容置於該箱體之容置空間中，以於測試時，該測試單元與該射頻元件同時位於該容置空間中；以及控制單元，係電性連接該測試單元。
前述之測試裝置中，該箱體係包括：承載件，係具有開口；以及蓋件，係設於該開口上以與該承載件圍限出該容置空間。例如，該蓋件係具有凹穴，以供置放該測試單元。形成該蓋件之材質係為導電材料、介電材料或塑膠。
前述之測試裝置中，該箱體中係設有導電體以電性連接該控制單元與該測試單元。例如，該導電體係為電纜或線路，且該箱體具有導通孔以容置該導電體。
於前述之測試裝置中，該測試單元係設於該箱體上。
於前述之測試裝置中，該測試單元係包括設於該箱體上之承載基板及電性連接於該承載基板之天線，例如晶片 天線或單極天線。
於前述之測試裝置中，該測試單元係包括設於該箱體上之絕緣層及形成於該絕緣層上之天線線路層。
由上可知，本發明之測試裝置，係藉由將該測試單元收納設於該箱體中之設計，使該射頻元件與測試單元於測試時能位於同一封閉環境下，因而兩者間不會受到該箱體的隔絕，故能有效克服習知測試裝置之下壓塊隔絕射頻元件與測試單元而造成射頻訊號衰減之缺失。
再者，將該射頻元件與測試單元設於同一封閉空間內，以縮短該射頻元件與測試單元間之距離，即能縮短射頻訊號之傳輸路徑，而有效降低干擾變因，故能提升量測品質，且提升射頻訊號的穩定度，因而能增加測試結果之準確性
1、2、3、4‧‧‧測試裝置
10、20‧‧‧箱體
10a、20a‧‧‧容置空間
100、200‧‧‧承載件
100a‧‧‧插座
100b‧‧‧搭載基板
101‧‧‧下壓塊
11、21、31‧‧‧測試單元
110‧‧‧晶片天線
12、22‧‧‧控制單元
200a‧‧‧第一表面
200b‧‧‧第二表面
200c‧‧‧開口
201‧‧‧蓋件
201a‧‧‧第三表面
201b‧‧‧第四表面
201c‧‧‧凹穴
202‧‧‧導通道
210‧‧‧承載基板
211‧‧‧天線
221、421‧‧‧導電體
23‧‧‧測試基板
311‧‧‧天線線路層
312‧‧‧絕緣層
9‧‧‧射頻元件
901‧‧‧天線模組
第1圖係為習知測量裝置於使用時之剖面示意圖；第2A及2B圖係為本發明之測試裝置之第一實施例之剖面示意圖第3圖係為本發明之測試裝置的第二實施例之剖面示意圖；以及第4圖係為本發明之測試裝置的第三實施例之剖面示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地 瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上側」、「第一」、「第二」、「第三」、「第四」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第2A圖係為本發明之測試裝置2之第一實施例之剖面示意圖。如第2圖所示，所述之測試裝置2係包括具有一容置空間20a之一箱體20、收納於該容置空間20a中之一測試單元21、以及一電性連接該測試單元21之控制單元22。
所述之箱體20係由具有相對之第一表面200a及第二表面200b之一承載件200與具有相對之第三表面201a與第四表面201b之一蓋件201所構成，且該承載件200之第一表面200a上係形成有一開口200c，以供該蓋件201蓋設於該開口200c上以由該承載件200與該蓋件201圍限出該容置空間20a。再者，該蓋件201之第四表面201b係具有凹穴201c，且該測試單元21係設於該凹穴201c中，並於 該蓋件201之第三表面201a上形成有連通該凹穴201c之導通道202。又，對於形成該蓋件201的材質並未有特殊限制，可為導電材料(如金屬)、介電材料或塑膠等。另外，該承載件200係以其第二表面200b設於一測試基板23上。
所述之測試單元21係包括一承載基板210及一設置並電性連接於該承載基板210之天線211。於本實施例中，該天線211係為晶片天線或單極天線。
所述控制單元22係用以控制該測試單元21進行發射射頻訊號、或用以讀取由該測試單元21所接收之射頻訊號。
於本實施例中，該控制單元22可為如電腦主機等訊號處理裝置。
再者，該控制單元22與測試單元21間係藉由一穿設該導通道202之導電體221進行電性連接，該導電體221如同軸電纜(coaxial cable)。
第2B圖係為使用本發明之測試裝置2的剖面示意圖。如第2B圖所示，將一射頻元件9與該測試單元21收納於該箱體20之容置空間20a中，並使該射頻元件9耦接至該測試單元21。
於本實施例中，該射頻元件9係嵌埋有天線模組901之封裝模組，於其它實施方式中，該射頻元件9亦可為其它天線結構或其它具有天線之封裝模組、經封裝或未經封裝之半導體元件，並不限於上述。
於本發明之測試裝置2能有效縮短該射頻元件9與該測試單元21間的距離，且避免外部雜訊或其他變因的干擾量測結果。
再者，該射頻元件9與該測試單元21係亦可局部或全部接觸連接(未圖示)。
第3圖係為本發明之測試裝置3的第二實施例於使用時之剖面示意圖。
如第3圖所示，所述之測試裝置3與第一實施例之差別在於該測試單元31之態樣。
於本實施例中，該測試單元31係由直接附著於該蓋件201之第四表面201b上之一絕緣層312、及形成於該絕緣層312上之天線線路層311所構成。
再者，該蓋件201的第四表面201b即用作為該測試單元31承載與支撐之用，因而無需形成凹穴201c。
第4圖係為本發明之測試裝置4的第三實施例之剖面示意圖。
如第4圖所示，所述之測試裝置4與第一實施例之差別在於導電體421之態樣。
於本實施例中，該導電體421係為埋設於該導通孔中之線路，亦即該蓋件201中嵌埋有電性連接該控制單元22與該測試單元21之線路層。
綜上所述，本發明之測試裝置2、3、4，主要藉由將該測試單元21、31與射頻元件9收納於同一封閉容置空間20a中，使兩者間不會受到該箱體20的阻礙，故能有效提 升該測試單元21、31對射頻訊號之收發。
再者，將該天線模組901與測試單元21、31設於同一容置空間20a內，以縮短該天線模組901與測試單元21、31間之距離，即能縮短射頻訊號之傳輸路徑，並降低所受到的訊號干擾，因而有效降低干擾變因，故能提升量測品質，且提升射頻訊號的穩定度，使本發明之測試裝置2、3、4測試結果之準確性增加。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2‧‧‧測試裝置
20‧‧‧箱體
20a‧‧‧容置空間
200‧‧‧承載件
200a‧‧‧第一表面
200b‧‧‧第二表面
200c‧‧‧開口
201‧‧‧蓋件
201a‧‧‧第三表面
201b‧‧‧第四表面
201c‧‧‧凹穴
202‧‧‧導通道
21‧‧‧測試單元
210‧‧‧承載基板
211‧‧‧天線
22‧‧‧控制單元
221‧‧‧導電體
23‧‧‧測試基板

Claims (11)

  1. 一種用於測試射頻元件的測試裝置，係包括：箱體，係具有容置空間；測試單元，係容置於該箱體之容置空間中，以於測試時，該測試單元與該射頻元件同時位於該容置空間中，其中，該測試單元係能發射或接收射頻(Radio frequency)訊號；以及控制單元，係電性連接該測試單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中，該箱體係包括：承載件，係具有開口；以及蓋件，係蓋設於該開口上以由該承載件與該蓋件圍限出該容置空間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之測試裝置，其中，該蓋件係具有凹穴，以供置放該測試單元。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之測試裝置，其中，形成該蓋件之材質係為導電材料、介電材料或塑膠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中，該箱體中係設有導電體以電性連接該控制單元與該測試單元。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之測試裝置，其中，該導電體係為電纜或線路。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之測試裝置，其中，該箱體具有導通孔以容置該導電體。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中，該測試單元係設於該箱體內部之上方。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中，該測試單元係包括設於該箱體內部上方之承載基板及電性連接於該承載基板之天線。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之測試裝置，其中，該天線係為晶片天線或單極天線。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中，該測試單元係包括設於該箱體上之絕緣層及形成於該絕緣層內部上方之天線線路層。
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