TWI572867B - Probe module with feedback test function (2) - Google Patents

Description

具回授測試功能之探針模組(二)

本發明係與探針模組有關；特別是指一種具回授測試功能之探針模組。

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。

然而眾所皆知的是，當訊號線路越長時，會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。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種具回授測試功能之探針模組，可有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號路徑長度，以提升測試的準確度與可靠度。

緣以達成上述目的，本發明所提供的具回授測 試功能之探針模組，係設於一印刷電路板以及一待測電子裝置之間；該探針模組包括有一第一走線、一第二走線、一第三走線、一第四走線、一第一探針以及一第二探針。該第一走線具有一第一連續彎折弓字段，該第一走線的一端與該印刷電路板電性連接；該第二走線具有一第二連續彎折弓字段，該第二走線的一端與該印刷電路板電性連接；該第三走線與該第一走線電性連接；該第四走線與該第二走線電性連接，且該第四走線與該第三走線彼此靠近但不接觸，且該第四走線的部分部位係位於該第三走線的垂直投影範圍內；該第一探針一端與該第三走線電性連接，另一端供點觸該待測電子裝置的受測部位；該第二探針一端與該第四走線電性連接，另一端供點觸該待測電子裝置的受測部位。

藉此，透過上述設計，探針模組進行訊號測試時，不論是低頻測試或高頻測試，都能獲得良好的訊號檢測可靠度，且在傳輸高頻訊號時，更可有效地減少訊號傳輸的路徑長度。

1‧‧‧檢測裝置

1a‧‧‧檢測端子

2‧‧‧待測電子裝置

10‧‧‧印刷電路板

12、14‧‧‧訊號線路

20‧‧‧轉接件

20a‧‧‧第一面

20b‧‧‧第二面

20c‧‧‧第三面

22‧‧‧連接線路

22a‧‧‧接點

24‧‧‧連接線路

24a‧‧‧接點

25、26‧‧‧線路

30‧‧‧針座

42‧‧‧第一探針

42a‧‧‧接點

44‧‧‧第二探針

44a‧‧‧接點

50‧‧‧第一走線

50a‧‧‧第一連續彎折弓字段

60‧‧‧第二走線

60a‧‧‧第二連續彎折弓字段

70‧‧‧第三電路佈局

72‧‧‧第三走線

74‧‧‧第四走線

80‧‧‧轉接件

80a‧‧‧第一面

81‧‧‧轉接件

81a‧‧‧第三面

81b‧‧‧第四面

90‧‧‧轉接件

90a‧‧‧第一面

90b‧‧‧第二面

90c‧‧‧第三面

91‧‧‧轉接件

91a‧‧‧第一面

91b‧‧‧第二面

91c‧‧‧第三面

92‧‧‧轉接件

92a‧‧‧第一面

93‧‧‧轉接件

93a‧‧‧第二面

94‧‧‧轉接件

52‧‧‧第一走線

52a、52b‧‧‧端

52c‧‧‧第一連續彎折弓字段

62‧‧‧第二走線

62a、62b‧‧‧端

62c‧‧‧第二連續彎折弓字段

76‧‧‧第三走線

762‧‧‧導接件

78‧‧‧第四走線

782‧‧‧導接件

101、102‧‧‧線路

201、202‧‧‧匹配線路

P‧‧‧垂直投影

圖1係具有第一實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖2係轉接件第二面的俯視圖，揭示第一走線、第二走線與第三電路佈局的結構；圖3係圖1之結構於直流或低頻訊號時的訊號傳輸路徑示意圖；圖4係圖1之結構於高頻訊號時的訊號傳輸路徑示意圖；圖5係具有第二實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖6係具有第三實施例之探針模組的探針卡結構圖； 圖7係具有第四實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖8係具有第五實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖9係具有第六實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖10係具有第七實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖11係具有第八實施例之探針模組的探針卡結構圖；圖12為另一實施例的第一走線、第二走線、第三走線以及第四走線的立體圖；圖13係第一走線、第二走線以及第三電路佈局的等效模型圖，揭露另外並聯有二匹配線路。

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所示，本發明第一較佳實施例之探針卡設置於一檢測裝置1以及一待測電子裝置2之間，且包含有一印刷電路板10以及一探針模組。該印刷電路板10中佈設有數條訊號線路，且該等訊號線路之一端用以供與該檢測裝置1之檢測端子1a連接，另一端則於該印刷電路板10之底面各別形成接點，其中，為便於說明，茲以兩條訊號線路12,14為主。而該探針模組則包含有一轉接件20、一針座30、一第一探針42、一第二探針44、一第一走線50、一第二走線60以及一第三電路佈局70。其中：

該轉接件20具有一面對該印刷電路板10的第一面20a、一面對該待測電子裝置2的第二面20b以及一介於該第一面20a與該第二面20b的第三面20c。其中，該轉接件20於本實施例中為一多層陶瓷板，其埋設有數條連接線路，而為便於說明，茲以兩條連接線路22,24為主。各該連接線路22,24的一端各別與該印刷電路板10的各該訊號線路12,14連接，各該連接線路22,24的另一端則在該轉接 件20的第二面20b附近處形成有接點22a,24a(圖2參照)。

該針座30係為一空心殼體，且設於該待測電子裝置2的上方，用以供該第一探針42與該第二探針44設置，藉以達到固定該些探針42,44之間距的效果。而該第一、第二探針42,44之頂端與底端則分別外露於該針座30之外，且該第一探針42之頂端連接該轉接件20第二面20b之接點42a，而電性連接該連接線路22一端；該第二探針44之頂端連接該轉接件20第二面20b之接點44a，而電性連接該連接線路24。且各該探針42,44之底端用以點觸該待測電子裝置2之受測部位。

該第一走線50與該第二走線60皆設置於該轉接件20的第二面20b，而在本實施例中，該第一走線50以及該第二走線60係以銅片印製在轉接件20的表面而形成，而在其他實施例中，當然也可由其他方式，如轉印、壓印或薄膜製程方式而形成。請參照圖2所示，該第一走線50的一端係連接至該接點22a，以與該連接線路22以及該印刷電路板10上的訊號線路12電性連接，該第一走線50具有一第一連續彎折弓字段50a，係呈連續彎折的弓字形態。該第二走線60的一端係連接至該接點24a，以與該連接線路24以及該印刷電路板10上的訊號線路14電性連接，該第二走線60具有一第二連續彎折弓字段60a，該第二連續彎折弓字段60a同樣呈連續彎折的弓字形態。

該第三電路佈局70係設置於該轉接件20的第二面20b，其包含有一第三走線72以及一第四走線74。該第三走線72與該第四走線74是以銅片印製在轉接件20的表面而形成，而在其他實施例中，亦可由其他方式，如轉印、壓印或薄膜製程方式而形成。該第三走線72係呈薄片狀，一端透過線路25而與該第一走線50的另一端電性連接，以 及與該接點42a、該第一探針42電性連接。該第四走線74係呈薄片狀，一端透過線路26而與該第二走線60的另一端電性連接，以及與該接點44a、該第二探針44電性連接；其中，該第四走線74與第三走線72彼此靠近但不接觸，且該第四走線74的部分部位係位於該第三走線72的垂直投影P範圍內。

值得一提的是，在其他應用上，該第三走線72以及該第四走線74亦可不需透過線路25,26才與第一走線50以及第二走線60連接，而可分別直接與該第一走線50的另一端電性連接、與該第二走線60的另一端電性連接。藉此，可減少訊號在傳遞經線路時的損耗。

藉此，當該檢測裝置1之檢測端子1a輸出直流或低頻測試訊號時，該第一走線50與該第二走線60對訊號係呈短路或低阻值的狀態，訊號可直接通過；而該第三走線72與該第四走線74所共構的第三電路佈局70對訊號係呈斷路或高阻抗的狀態。因此，訊號傳輸路徑如圖3所示，測試訊號由檢測裝置1之檢測端子1a經過該印刷電路板10之訊號線路12、該轉接件20的連接線路22、該第一走線50至第一探針42，流經該待測電子裝置2再回流經過第二探針44、第二走線60、連接線路24以及印刷電路板10之訊號線路14回到該檢測裝置1之檢測端子1a，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2欲進行自我檢測而輸出高頻之測試訊號時，由於該第一走線50與該第二走線60係呈連續彎折弓字形態的設計，因此，對於高頻訊號來說，第一走線50與第二走線60會呈現斷路或高阻抗的狀態。而由於該第三電路佈局70中的第三走線72與第四走線74彼此非常靠近但不接觸，且該第四走線74的部分部位係 位於該第三走線72的垂直投影P範圍內，因此，在高頻時，該第三走線72與該第四走線74會產生類似電容的特性，對於高頻訊號來說，該第三電路佈局70係呈短路或是低阻抗的狀態。是以，訊號傳輸路徑如圖4所示，當測試訊號由待測電子裝置2輸出後，經過第一探針42以及第三電路佈局70後，再由第二探針44回流至該待測電子裝置2，而使得測試訊號可透過極短的路徑形成測試迴路，進而達到自我檢測的目的。

是以，透過以上第一實施例的設計，利用第一走線50、第二走線60以及第三電路佈局70(第三走線72與第四走線74)的走線設計，不論進行低頻測試或是高頻測試，都能自動地切換適當的訊號傳輸路徑，以降低測試的回授路徑，藉以達到良好的訊號檢測效果。

此外，本發明除了第一實施例中走線之設計方式以外，更包含有以下的電路佈局的設計。

請參閱圖5所示，於一第二實施例中，與第一實施例不同之處在於，其第一走線50以及第二走線60係設置於轉接件80靠近該印刷電路板10的第一面80a，而在分別以相對應的訊號線路與檢測裝置之檢測端子電性連接，以相對性的連接線路與第三電路佈局70以及第一、第二探針電性連接。

此外，第一走線50與第二走線60除了設置於轉接件靠近印刷電路板的第一面之外，請參閱圖6所示，於一第三實施例中，第一走線50與第二走線60亦可分別設置在該轉接件81介於第一面與第二面之間的第三面81a，以及與第三面81a相背對的第四面81b，再透過相應的訊號線路與連接線路與檢測裝置以及第一、第二探針電性連接。除此之外，該第一走線與該第二走線亦可設置於同側表面，於 此容不贅述。

另外，請參閱圖7所示，為本發明的第四實施例，其與前述實施例不同之處在於，其第三電路佈局70係設置於轉接件90介於第一面90a以及第二面90b之間的第三面90c上，而其第一走線50以及第二走線60則與該第三電路佈局70同設於該第三面90c上，而再透過相應的訊號線路與連接線路，與檢測裝置以及第一、第二探針電性連接。而在其他實施例中，第一走線50與第二走線60的至少一者亦可設置在位於該第三面90c相對面的另一第四面上，而不以此為限。

另外，請參閱圖8所示，為本發明的第五實施例，其與第四實施例不同之處在於，其第一走線50係設置於轉接件91靠近印刷電路板10的第一面，而第二走線60係設置於轉接件91靠近待測電子裝置的第二面91b，第三電路佈局70則是設置於轉接件91的第三面91c。而再透過相應的訊號線路與連接線路，與檢測裝置以及第一、第二探針電性連接。此外，第五實施例中的第一走線50與第二走線60除了分別設置於上第二面之外，亦可一同設置於第一面或第二面，而不以此為限。

請參閱圖9所示，為本發明的第六實施例，與前述實施例不同之處在於，其第一走線50、第二走線60以及第三電路佈局70皆設置於轉接件92靠近該印刷電路板10的第一面92a，而再透過相應的訊號線路與連接線路，與檢測裝置以及第一、第二探針電性連接。

請參閱圖10所示，為本發明的第七實施例，與第六實施例不同之處在於，其第一走線50與第二走線60係設置於轉接件93靠近該待測電子裝置的第二面93a，而再透過相應的訊號線路與連接線路，與檢測裝置、第三電路 佈局70以及第一、第二探針電性連接。

請參閱圖11所示，為本發明的第八實施例，與前述實施例不同之處在於，第一走線50以及第二走線60係形成於該轉接件94內，且第一走線50的第一延伸段以及第二走線60的第二延伸段，係各別由轉接件94內部分層的走線連接形成之立體形式的電路佈局架構。另外，在此架構底下，第三電路佈局70中的第三走線與第四走線可設置於同一層上或不同層上，而不以此為限。

值得一提的是，以上實施例中第一至第四走線的結構設計，亦可改用如圖12所示的結構，其中，第一走線52的一端52a與轉接件的一連接線路連接，另一端52b與第三走線76連接；第二走線62的一端62a與轉接件的一連接線路連接，另一端62b與第四走線78連接；其中，第一走線52具有一第一連續彎折弓字段52c，而第二走線62c具有一第二連續彎折弓字段62c。該第三走線76以及該第四走線78的另一端則分別透過一導接件762、782而可分別與第一探針和第二探針連接。

再值得一提的是，請參閱圖13所示的等效模型圖，在第三電路佈局70分別與第一探針42、第二探針44的線路101,102上，更可分別並聯一匹配線路201,202，以降低第三電路佈局70至第一探針42、第二探針44之間的線路阻抗，進而提升傳輸訊號的效能。於此，在理想情況下，當待測電子裝置欲自我檢測而輸出高頻訊號時，有並聯各該匹配線路201,202的線路阻抗值可降低至一半，換言之，訊號的衰減可減少，進而獲得更準確的測試結果。

除此之外，第一走線、第二走線以及第三電路佈局除了皆設置於一轉接件上之外。於另一實施例中的探針模組更可包含有一載板，設置於轉接件與待測電子裝置之 間，而該轉接件具有該第一走線以及該第二走線，該載板具有該第三電路佈局(即，具有第三走線以及第四走線)。其中，該第一走線與該第二走線可設置於該轉接件的任意表面，甚至是轉接件內之中間圖案層上；該第三走線與該第四走線則可設置於該載板的任意表面上，甚至是載板內。而較佳者，該第一走線以及該第二走線係可設置於該轉接件面對該載板的表面；該第三走線以及該第四走線係設置於該載板面對該轉接件的表面。

另外，於上述實施例的基礎架構下，於另一實施例中的探針模組，更可包含有一軟性電路板，設置於該針架與該轉接件之間，而第一走線與第二走線係設置於該轉接件上，該第三走線與該第四走線則設置於該軟性電路板上，且該軟性電路板係連接於該第一探針以及該第二探針之間，以使該第三走線與該第一探針連接，以及使該第四走線與該第二探針連接。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，本發明之轉接件除了以多層陶瓷板的形式實現之外，亦可由軟性電路板甚至是薄膜電路來實現。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。

1‧‧‧檢測裝置

1a‧‧‧檢測端子

2‧‧‧待測電子裝置

10‧‧‧印刷電路板

12、14‧‧‧訊號線路

20‧‧‧轉接件

20a‧‧‧第一面

20b‧‧‧第二面

20c‧‧‧第三面

22‧‧‧連接線路

24‧‧‧連接線路

30‧‧‧針座

42‧‧‧第一探針

42a‧‧‧接點

44‧‧‧第二探針

44a‧‧‧接點

50‧‧‧第一走線

60‧‧‧第二走線

70‧‧‧第三電路佈局

Claims (9)

1. 一種具回授測試功能之探針模組，係設於一印刷電路板以及一待測電子裝置之間；該探針模組包括有：一第一走線，具有一第一連續彎折弓字段，該第一走線的一端與該印刷電路板電性連接；一第二走線，具有一第二連續彎折弓字段，該第二走線的一端與該印刷電路板電性連接；一第三走線，與該第一走線電性連接；一第四走線，與該第二走線電性連接，且該第四走線與該第三走線彼此靠近但不接觸，且該第四走線的部分部位係位於該第三走線的垂直投影範圍內；一第一探針，其一端與該第三走線電性連接，另一端供點觸該待測電子裝置的受測部位；以及一第二探針，其一端與該第四走線電性連接，另一端供點觸該待測電子裝置的受測部位。
2. 如請求項1所述的具回授測試功能之探針模組，更包含有一轉接件，該轉接件具有相背對的一第一面與一第二面，以及位於該第一面與該第二面之間的一第三面，該第一面面對該印刷電路板，該第二面面對該待測電子裝置；其中，該第一走線與該第二走線係設置於該第一面，該第三走線與該第四走線係設置於該第一面、該第二面及該第三面的其中之一者。
3. 如請求項1所述的具回授測試功能之探針模組，更包含有一轉接件，該轉接件具有相背對的一第一面與一第二面， 以及位於該第一面與該第二面之間的一第三面，該第一面面對該印刷電路板，該第二面面對該待測電子裝置；其中，該第一走線與該第二走線係設置於該第二面，該第三走線與該第四走線係設置於該第一面、該第二面及該第三面的其中之一者。
4. 如請求項1所述的具回授測試功能之探針模組，更包含有一轉接件，該轉接件具有相背對的一第一面與一第二面，以及位於該第一面與該第二面之間的一第三面，該第一面面對該印刷電路板，該第二面面對該待測電子裝置；其中，該第一走線與該第二走線係設置於該第三面，該第三走線與該第四走線係設置於該第一面、該第二面及該第三面的其中之一者。
5. 如請求項1所述的具有回授測試功能之探針模組，更包含有一轉接件以及一載板，該轉接件具有該第一走線以及該第二走線；該載板位於該轉接件以及該待測電子裝置之間，且該載板具有該第三走線以及該第四走線。
6. 如請求項5所述的具有回授測試功能之探針模組，其中，該第一走線以及該第二走線係設置於該轉接件面對該載板的表面；該第三走線以及該第四走線係設置於該載板面對該轉接件的表面。
7. 如請求項1所述的具有回授測試功能之探針模組，更包含有一針架，該第一探針以及該第二探針設於該針架上，且該第一探針一端凸伸出該針架外而與該第三走線連接，另一端凸伸出該針架外以點觸該待測電子裝置之受測部位； 該第二探針一端凸伸出該針架外而與該第四走線連接，另一端凸伸出該針架外以點觸該待測電子裝置之受測部位。
8. 如請求項7所述的具回授測試功能之探測模組，更包含有一軟性電路板位於該針架與該印刷電路板之間，該軟性電路板上設置有該第三走線與該第四走線，且該軟性電路板係連接於該第一探針以及該第二探針之間，以使該第三走線與該第一探針連接，以及使該第四走線與該第二探針連接。
9. 如請求項1所述的具回授測試功能之探測模組，更包含有二匹配線路，其中一該匹配線路並聯於該第三走線與該第一探針之間，另一該匹配線路並聯於該第四走線與該第二探針之間。