TWI515438B - High frequency probe module - Google Patents

Description

高頻探針模組

本發明係與探針有關；特別是指一種高頻探針模組。

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，是以一探針模組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。

然而，習用探針模組於高頻測試時，其所附帶之微量電感常因高頻訊號而導致其電抗大幅度提升，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檢測裝置所辨識，而容易有測試誤判的情形產生。

是以，如何有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號損耗以達準確高頻檢測之效，實為現今業者苦思改良之方向。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種高頻探針模組，可有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號損耗。

緣以達成上述目的，本發明所提供高頻探針模組用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括一電訊號傳導件、至少二探針以及一訊號接頭。其中，該電訊號傳導件包含有一以導體製成之訊號線、一包覆該訊號線且以絕緣材料製成之絕緣層、以及一包覆該絕緣層且以導體 製成之接地層；另外，該電訊號傳導件具有一第一端以及位於相反側之第二端，且該電訊號傳導件於該第一端處具有一第一接抵面以及一第二接抵面，而該第一接抵面與該第二接抵面或其延伸面之間形成有一夾角。該二探針以導體製成，且用以與該待測物接抵；該等探針係焊設於該第一接抵面上，並同時與該第二接抵面抵接，且其中一探針與該訊號線電性連接，而另外一探針則與該接地層電性連接。該訊號接頭連接於該電訊號傳導件之第二端，用以供與該檢測裝置電性連接；另外，該訊號接頭具有一訊號傳導部以及一接地傳導部，該訊號傳導部與該訊號線電性連接，而該接地傳導部則與該接地層電性連接。

藉此，透過上述之設計，該高頻探針模組於高頻訊號傳輸時，可有效地減少高頻訊號造成之訊號損耗，而使得高頻檢測能更加地準確。

10‧‧‧殼體

12‧‧‧上殼

14‧‧‧下殼

16‧‧‧容置空間

161‧‧‧第一開口

162‧‧‧第二開口

20‧‧‧電訊號傳導件

21‧‧‧訊號線

22‧‧‧絕緣層

23‧‧‧接地層

24‧‧‧外皮層

25‧‧‧第一端

251‧‧‧第一切削面

252‧‧‧第二切削面

253‧‧‧第一接抵面

254‧‧‧第二接抵面

26‧‧‧第二端

31~33‧‧‧探針

40‧‧‧固定件

50‧‧‧訊號接頭

51‧‧‧訊號傳導部

52‧‧‧接地傳導部

53‧‧‧絕緣墊圈

60‧‧‧定位件

70‧‧‧電訊號傳導件

75‧‧‧第一端

751‧‧‧第一接抵面

752‧‧‧第二接抵面

753‧‧‧第三接抵面

80‧‧‧電訊號傳導件

851‧‧‧第一接抵面

853‧‧‧第三接抵面

854‧‧‧第四接抵面

855‧‧‧第五接抵面

100‧‧‧同軸電纜

圖1為較佳實施例之探針模組的立體圖；圖2為較佳實施例之探針模組另一視角的立體圖；圖3為較佳實施例之探針模組的分解圖；圖4揭示電訊號傳導件、探針與固定件的連接關係；圖5揭示電訊號傳導件、探針與訊號接頭的連接關係；圖6揭示定位件包覆於電訊號傳導件上；圖7為較佳實施例之探針模組傳輸訊號時之波型圖；圖8為另一較佳實施例之電訊號傳導件的側視圖；圖9為再一較佳實施例之電訊號傳導件的立體圖。

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1至圖4所示，本發明一較佳實施例之高頻探針模組用以於一檢測裝置(圖未示)以及一待測物(圖未示)之間傳遞檢測所需之電訊號，且該高頻探針模組包括一殼體10、一電訊號傳導件20、三探針31~33、一固定件40、一訊號接頭50以及一定位件60。其中：該殼體10係以質地堅硬之金屬材料製成，且具有可對合之一上殼12與一下殼14，而該上殼12與下殼14結合後，其內部形成有一容置空間16，且於相反兩側上形成有與該容置空間16連通且之一第一開口161以及一第二開口162。

請參閱圖4，該電訊號傳導件20包含有一以導體製成之訊號線21、一包覆該訊號線21且以絕緣材料製成之絕緣層22、一包覆該絕緣層22且以導體製成之接地層23、以及一包覆該接地層23且以絕緣材料製成之外皮層24。另外，請參閱圖5，該電訊號傳導件20具有一第一端25以及位於相反側之第二端26，且該電訊號傳導件20於該第一端25處具有一第一切削面251、一第二切削面252、以及位於該第一切削面251與該第二切削面252之間的一第一接抵面253及一第二接抵面254，該第一接抵面253與該第一切削面251連接，且該第二接抵面254則於該第二切削面連接252，而該第一接抵面253與該第二接抵面254連接並形成有一夾角。於本實施例中，該第一接抵面253與該第二接抵面254垂直，且該第一切削面251與該第二切削面252間之距離由該第一端25處往該第二端26處漸擴，且透過上述該等切削面251、252之設計，可有效地降低該等接抵面 253、254之加工難度，進而提升加工之效率與速度。

該等探針31~33以導體製成，一端呈尖狀用以供接抵於該待測物之待側部位上，而另一端係焊設於該第一接抵面253上，並同時與該第二接抵面254抵接。其中一該探針31與該訊號線21電性連接，而另外二探針32、33則與該接地層23電性連接，且與該訊號線21電性連接之該探針31係位於與該接地層23電性連接之該二探針32、33之間，而透過上述探針配置之設計，可增加該等探針31~33對於不同規格、角度或間距之探測點的適用性。

該固定件40以絕緣膠材製成，但不以此為限，且係於絕緣膠材呈流體狀時設置於該等探針31~33與該電訊號傳導件20之連接處，並等絕緣膠材固化後而達到包覆該第一端25以及該等探針31~33與該電訊號傳導件20連接之部位，同時遮蔽該電訊號傳導件20於該第一端25處之訊號線21、絕緣層22、接地層23以外皮層24之目的，此設計除可增加固定之效果外，同時可減少電性檢測時外來訊號之干擾。

該訊號接頭50連接於該電訊號傳導件20之第二端26，用以與該檢測裝置之一同軸電纜100連接，而達到與該檢測裝置電性連接之目的。另外，該訊號接頭50具有以導體製成之一訊號傳導部51以及一接地傳導部52，該訊號傳導部51與該訊號線21電性連接，而該接地傳導部52則與該接地層23電性連接。於本實施例中，該訊號傳導部51為一金屬凸柱。該接地傳導部51為一金屬套環且環繞該訊號傳導部51設置。另外，該訊號傳導部51與該接地傳導部52之間更設有一絕緣墊圈53，以隔絕兩者間之訊號相互影響，進而避免該訊號傳導部51與該接地傳導部52之間產生干擾或短路之疑慮。

請參閱圖6，該定位件60於本實施例中，係以絕緣之橡膠材料製成，但不以此為限，而可以其它絕緣材料代替。該定位件60係包覆該電訊號傳導件20上包含該第二端26處之部分部位，進而遮蔽該訊號接頭50與該電訊號傳導件20之連接處。另外，該定位件60係結合於該容置空間16中，且其外表面與該上、下殼12、14之內表面接抵，而可達到穩固設置之目的。再者，該定位件60與該殼體10結合後，由圖1與圖2可看出，被該定位件60所包覆之電訊號傳導件20的部位將位於該容置空間16中，而其他未被包覆之一端與該等探針31~33則自該第一開口161伸出而位於該殼體10外，且該訊號接頭50則自該第二開口162伸出而位於該殼體10外，而可方便該等探針31~33與該待測物接抵，並可方便該訊號接頭50與該同軸線100結合。

藉此，由圖7之波形可看出，該高頻探針模組在傳導110GHz之高頻訊號時，其反射損耗S11僅為-11dB左右，而可知悉透過上述利用該電訊號傳導件進行內部訊號傳導之設計，可有效地減少高頻訊號造成之訊號損耗，而使得高頻檢測能更加地準確。

另外，本發明之電訊號傳導件除上述結構外，亦可如圖8所示之電訊號傳導件70般，其第一端75處除具有第一接抵面751與該第二接抵面752外，更設計有一平行且朝向於該第一接抵面751之第三接抵面753，且組裝時，該第三接抵面753與該等探針31~33接抵，進而利用三面式設計達到穩固固定之效果。當然，除圖8之結構外，亦可如圖9所示之電訊號傳導件80具有平行且相對的第四接抵面854與第五接抵面855，且該第四接抵面854與該第五接抵面855同時垂直於該第一接抵面851與該第三接抵面853，且組裝時，該第四接抵面854與該第五接抵面855分別與最外側之該二探針32、33(圖未示)接抵，如此一來，便可透過五面式之設 計大幅地提升探針組裝時的穩定度。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，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‧‧‧殼體

12‧‧‧上殼

14‧‧‧下殼

16‧‧‧容置空間

20‧‧‧電訊號傳導件

31~33‧‧‧探針

40‧‧‧固定件

50‧‧‧訊號接頭

60‧‧‧定位件

Claims (12)

1. 一種高頻探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括：一電訊號傳導件，包含有一以導體製成之訊號線、一包覆該訊號線且以絕緣材料製成之絕緣層、以及一包覆該絕緣層且以導體製成之接地層；另外，該電訊號傳導件具有一第一端以及位於相反側之第二端，且該電訊號傳導件於該第一端處具有一第一接抵面以及一第二接抵面，而該第一接抵面與該第二接抵面或其延伸面之間形成有一夾角；至少二探針，以導體製成，且用以與該待測物接抵；該等探針係焊設於該第一接抵面上，並同時與該第二接抵面抵接，且其中一探針與該訊號線電性連接，而另外一探針則與該接地層電性連接；以及一訊號接頭，連接於該電訊號傳導件之第二端，用以供與該檢測裝置電性連接；另外，該訊號接頭具有一訊號傳導部以及一接地傳導部，該訊號傳導部與該訊號線電性連接，而該接地傳導部則與該接地層電性連接；一固定件，以絕緣材料製成，且包覆該第一端以及該等探針之部分部位，而遮蔽該電訊號傳導件於該第一端處之訊號線、絕緣層以及接地層。
2. 一種高頻探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括： 一電訊號傳導件，包含有一以導體製成之訊號線、一包覆該訊號線且以絕緣材料製成之絕緣層、以及一包覆該絕緣層且以導體製成之接地層；另外，該電訊號傳導件具有一第一端以及位於相反側之第二端，且該電訊號傳導件於該第一端處具有一第一接抵面以及一第二接抵面，而該第一接抵面與該第二接抵面或其延伸面之間形成有一夾角；至少二探針，以導體製成，且用以與該待測物接抵；該等探針係焊設於該第一接抵面上，並同時與該第二接抵面抵接，且其中一探針與該訊號線電性連接，而另外一探針則與該接地層電性連接；以及一訊號接頭，連接於該電訊號傳導件之第二端，用以供與該檢測裝置電性連接；另外，該訊號接頭具有一訊號傳導部以及一接地傳導部，該訊號傳導部與該訊號線電性連接，而該接地傳導部則與該接地層電性連接；其中，該電訊號傳導件於該第一端處更具有一第一切削面以及一第二切削面，且該第一切削面與該第二切削面間之距離由該第一端處往該第二端處漸擴；另外，該第一接抵面以及該第二接抵面位於該第一切削面以及該第二切削面之間，且該第一接抵面與該第一切削面連接，而該第二接抵面則於該第二切削面連接。
3. 如請求項2所述高頻探針模組，其中該第一接抵面與該第二接抵面連接，且該第一接抵面實質上垂直該第二接抵面。
4. 如請求項1或2所述高頻探針模組，更包含有一殼體，且該殼體具有一容置空間、以及與該容置空間連通且位於相反兩側之一第一開口以及一第二開口；該電訊號傳導件部分部位位於該容置空間中，且其他部位則自該第一開口伸出而位於該殼體外；該訊號接頭則自該第二開口伸出而位於該殼體外。
5. 如請求項4所述高頻探針模組，更包含一定位件，係以絕緣材料製成，且位於該容置空間中，並包覆位於該容置空間之電訊號傳導件。
6. 如請求項5所述高頻探針模組，其中該定位件之外表面與該殼體之內表面接抵。
7. 如請求項1或2所述高頻探針模組，其中該電訊號傳導件更包含有一外皮層，係以絕緣材料製成，且包覆該接地層。
8. 如請求項1或2所述高頻探針模組，其中該至少二探針為三探針，其中一探針與該訊號線電性連接，而另外二探針則與該接地層電性連接，且與該號線電性連接之該探針，係位於與該接地層電性連接之該二探針之間。
9. 一種高頻探針模組，用以於一檢測裝置以及一待測物之間傳遞電訊號，且包括：一電訊號傳導件，包含有一以導體製成之訊號線、一包覆該訊號線且以絕緣材料製成之絕緣層、以及一包覆該絕緣層且以導體製成之接地層；另外，該電訊號傳導件具有一第一端以及位於相反側之第二端，且該電訊號傳導件於該第一端處具有一第一接抵面以及一第二接抵面，而該 第一接抵面與該第二接抵面或其延伸面之間形成有一夾角；至少二探針，以導體製成，且用以與該待測物接抵；該等探針係焊設於該第一接抵面上，並同時與該第二接抵面抵接，且其中一探針與該訊號線電性連接，而另外一探針則與該接地層電性連接；以及一訊號接頭，連接於該電訊號傳導件之第二端，用以供與該檢測裝置電性連接；另外，該訊號接頭具有一訊號傳導部以及一接地傳導部，該訊號傳導部與該訊號線電性連接，而該接地傳導部則與該接地層電性連接；其中，該電訊號傳導件於該第一端處更具有一第三接抵面，且該第三接抵面朝向該第一接抵面，且與該至少二探針接抵。
10. 如請求項9所述高頻探針模組，其中該第三接抵面平行於該第一接抵面。
11. 如請求項9所述高頻探針模組，其中該電訊號傳導件於該第一端處更具有呈相對設置的一第四接抵面及一第五接抵面，且該第四接抵面與該第五接抵面分別與該二探針接抵。
12. 如請求項11所述高頻探針模組，其中第四接抵面與該第五接抵面平行，且同時垂直於該第一接抵面與該第三接抵面。