TWI648547B

TWI648547B - Test equipment for millimeter wave circuit devices

Info

Publication number: TWI648547B
Application number: TW107113336A
Authority: TW
Inventors: 林文雄; 王歆崴
Original assignee: 佐臻股份有限公司
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-01-21
Also published as: TW201944087A

Abstract

一種測試設備，用於測試一毫米波電路裝置，其包含：一測試頭，該測試頭為透明材質，該測試頭底部設有一圓弧狀凸起部；一接觸膜片，該接觸膜片為透明材質，該接觸膜片的一部分係結合於該測試頭的圓弧狀凸起部底部，該接觸膜片的其餘部分則位於於該測試頭之外；一測試線路組件，該測試線路組件係設置於該接觸膜片底面；一垂直運動機構，該垂直運動機構與該測試頭動力連接，用以帶動該測試頭上下移動；藉由上述結構，本發明可大幅提高測試訊號的對位精準度，從而可確保測試結果之正確性與可靠度，同時還可避免習用之金屬探針容易磨損的問題，從而可提高產品之使用壽命，進而使本發明達到更佳的實用性。

Description

毫米波電路裝置的測試設備

本發明係關於一種電路板的測試設備，特別是關於一種毫米波電路裝置的測試設備。

與一般的微波通訊元件相比，毫米波(millimeter wave，以下簡稱mmw)器件具有帶寬大(約20GHz~300GHz)、波束窄及尺寸小等特性，在包括車用雷達、物件識別與高速通訊(如5G行動通訊)等各領域中均有非常大的應用潛力與市場前景，然而，與頻段在10GHz以下的射頻裝置相比，當欲對毫米波裝置進行測試時，由於毫米波裝置其高頻及小尺寸等特性，使其對於測試訊號的對位精準度等測試條件的要求更為嚴格(若是測試訊號沒有對準待測物之接點，即可能造成訊號阻抗特性的變化，從而可能影響測試結果)，因此，一般或傳統電路裝置之測試設備並無法直接且良好地運用在毫米波電路裝置的測試作業上。

在現有的毫米波電路裝置之測試技術方案中，通常會採用射頻探針(RF Probe)來作為主要的設備，在已知的專利文獻中，中華民國專利第I432745號即揭示了一種射頻積體電路測試系統，中華民國專利第I500936號、第M549349號等前案則分別揭示了一種射頻探針，然而，現有用於毫米波電路裝置測試的射頻探針，仍存在著以下的問題：首先，其不具備可方便供對位裝置例如自動光學檢測(Automated Optical Inspection， AOI)裝置進行測試訊號之精準對位的結構設計，因此，仍然容易出現對位不準確從而影響測試結果的情況；其次，由於探針通常為硬質金屬材質，故其與待測物(Device Under Test，DUT，在此即毫米波電路裝置)的接點之間屬於硬性接觸(hard touch)，使用一段時間後即容易磨損而降低壽命。

因此，如何針對上述問題加以改善，即為本案申請人所欲解決之技術困難點所在。

有鑑於現有用於測試毫米波電路裝置之射頻探針所存在的上述問題，因此本發明之目的在於發展一種低成本且可靠的毫米波電路裝置的測試設備。

為達成以上之目的，本發明係提供一種測試設備，用於測試一毫米波電路裝置，其包含：一測試頭，該測試頭為透明材質，該測試頭底部設有一圓弧狀凸起部，用以實現放大影像之透鏡效果；一接觸膜片，該接觸膜片為透明材質，該接觸膜片的一部分係結合於該測試頭的圓弧狀凸起部底部，該接觸膜片的其餘部分則位於於該測試頭之外；一測試線路組件，該測試線路組件係設置於該接觸膜片底面，該測試線路組件包含有一條訊號線路與至少一條接地線路，該測試線路組件一端連接有一訊號轉換板；一垂直運動機構，該垂直運動機構與該測試頭動力連接，用以帶動該測試頭上下移動。

其中，該測試頭的材質為壓克力(acrylic)、玻璃、PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)或PP(聚丙烯)。

其中，其中該接觸膜片為軟質膜片。

其中，該垂直運動機構設有一主動機構以及一與該主動機構相連接的從動機構，該從動機構與該測試頭相組設結合。

進一步的，該接觸膜片未與測試頭結合的部分係結合於該從動機構一側，且該訊號轉換板也結合於該從動機構一側。

其中，還包含有一自動光學檢測裝置，該自動光學檢測裝置係設置於該測試頭上方。

藉由上述結構，本發明可大幅提高測試訊號的對位精準度，從而可確保測試結果之正確性與可靠度，同時還可避免習用之金屬探針容易磨損的問題，從而可提高產品之使用壽命，進而使本發明達到更佳的實用性。

1‧‧‧測試頭

11‧‧‧圓弧狀凸起部

2‧‧‧接觸膜片

3‧‧‧測試線路組件

31‧‧‧訊號線路

32‧‧‧接地線路

33‧‧‧訊號轉換板

4‧‧‧垂直運動機構

41‧‧‧主動機構

42‧‧‧從動機構

5‧‧‧毫米波電路裝置

51‧‧‧電路板

52‧‧‧毫米波收發裝置

53‧‧‧電性接點

6‧‧‧測試機

61‧‧‧測試訊號線

7‧‧‧自動光學檢測裝置

8‧‧‧測試平台

第一圖係本發明之一實施例的側視示意圖。

第二圖係本發明之一實施例的立體示意圖。

第三圖係本發明之一實施例的動作前示意圖。

第四圖係本發明之一實施例的動作後示意圖。

本領域的技術人員應當瞭解的是，在本說明書所提到的各圖式中之各個零部件係以示意性且為了方便觀看的尺寸比例來繪示，不代表各個零部件的實際尺寸或是各個零部件之間的實際尺寸比例關係。

第一圖與第二圖分別係為本發明的測試設備之一實施例的側視示意圖與立體示意圖，該測試設備係用於測試一毫米波電路裝置5，該測試設備包含：一測試頭1，該測試頭1為透明材質，藉此，俾令本發明可由測試頭1的上方透視或看到位於該測試頭1下方的待測物(即該毫米波電路裝置5)，具體而言，該測試頭1可採用壓克力(acrylic)、玻璃、PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)或其它透明的塑膠材質來製作，該測試頭1底部設有一圓弧狀凸起部11，而使該圓弧狀凸起部11可達到等同或相當於凸透鏡(convex lens)之結構與效果，藉此，俾使該測試頭1可兼具有放大該待測物影像之功能；一接觸膜片2，該接觸膜片2為薄片狀，該接觸膜片2係為透明材質，更佳地，該接觸膜片2係為軟質膜片，其中，該接觸膜片2的一部分係結合例如貼合於該測試頭1的圓弧狀凸起部11底部，該接觸膜片2的其餘部分則位於於該測試頭1之外；一測試線路組件3，該測試線路組件3係設置或結合於該接觸膜片2底面，請再配合參閱第三圖所示，該測試線路組件3係用於與一測試機(tester)6的測試訊號線61相連接以接收並傳輸一測試訊號予該待測物，具體而言，該測試線路組件3可由複數條金屬線路所構成，更具體地，請參閱第二圖所示，該測試線路組件3包含有一條訊號線路31與至少一條接地線路32，在本實施例中，該測試線路組件3係設有一條訊號線路31與兩條接地線路32，此外，該測試線路組件3一端還連接有一訊號轉換板33，用以在測試機6與測試線路組件3(相當於習知的探針)之間進行必要的訊號轉換作業，藉此，俾使該測試線路組件3可透過該訊號轉換板33與測試訊號線61相連接；一垂直運動機構4，該垂直運動機構4與該測試頭1動力連接，用以帶動該測試頭1上下移動，更具體地，該垂直運動機構4設有一主動機構41以及一與該主動機構41相連接的從動機構42，該從動機構42與該測試頭1相組設結合，該主動機構41可為馬達、齒輪、皮帶、滑軌、螺桿或上述之組合，該從動機構42可為用於與該測試頭1相結合的支撐座或支撐架，此外，在一較佳的實施例中，該接觸膜片2未與測試頭1結合的部分可進一步結合如貼合於該從動機構42一側，且該訊號轉換板33也可進一步結合於該從動機構42一側；其中，請參閱第二圖所示，該毫米波電路裝置5(即待測物)具有一電路板51，該電路板51上設置有一毫米波收發裝置52，該毫米波收發裝置52可為毫米波發射器(mmw transmitter)、毫米波接收器(mmw receiver)或毫米波收發器(mmw transceiver)，該毫米波電路裝置5於電路板51上可設置有與該毫米波收發裝置52電性連接的電性接點53，此外，該毫米波電路裝置5通常還會包含有天線結構(圖未示)，其中，該等電性接點53實際上係為天線的饋入點或為毫米波發射器的輸出點；此外，請再參閱第三圖所示，在本發明的某些實施例中，還可以進一步包含有一自動光學檢測(AOI)裝置7，且該自動光學檢測裝置7係設置於該測試頭1上方，用於實現自動對位之功能，此功能將於後面進一步描述。

底下說明本發明的工作原理：請參閱第三圖所示，一開始，該毫米波電路裝置5係置設於測試設備的測試平台8之上，且該測試線路組件3係透過該訊號轉換板33與該測試機(tester)6的測試訊號線61相連接，而可自該測試機6接收並傳輸該測試訊號，接下來，藉由該測試頭1及接觸膜片2的透明特性，位於其上方的自動光學檢測裝置7即可透視該測試頭1，從而可對該測試線路組件3與毫米波電路裝置5其電性接點53兩者進行對位作業，此時，透過該測試頭1上設置有具備放大鏡效果之圓弧狀凸起部11，而使該自動光學檢測裝置7可更易於實現精準的對位，其中，在對位過程中，測試設備通常可透過控制對應的水平運動機構(圖未示)，對測試平台8及/或測試頭1的水平位置進行必要的調整修正，惟此處所涉及的水平運動機構之細部構造與動作原理均屬本領域的公知常識，於此不再贅述；接下來，請再配合參閱第四圖所示，當完成對位後，該垂直運動機構4的主動機構41即可透過該從動機構42帶動該測試頭1向下移動，而使該測試線路組件3可與該毫米波電路裝置5的電性接點53相接觸，用以將該測試機6的測試訊號傳送給毫米波電路裝置5進行測試作業。

本發明的測試設備其結構簡單可靠，可有效降低設備的製造及測試作業的成本；同時，藉由採用透明的測試頭1與接觸膜片2，以及測試頭1其圓弧狀凸起部11之放大效果，本發明即可與自動光學檢測裝置7搭配，從而可大幅提高測試訊號的對位精準度，進而確保測試結果之正確性與可靠度；此外，再藉由採用軟質的接觸膜片2與印刷測試線路之結構以取代習用的硬質金屬探針，本發明即可有效避免金屬探針容易磨損的問題，從而提高產品之使用壽命，進而可達到更佳的實用性；另外，又藉由將未與測試頭1結合的接觸膜片2及訊號轉換板33結合、固定於從動機構42一側，如此即可避免這些部件在測試過程中因垂直運動機構4的動作而造成彎折甚至受損，從而造成影響測試結果之疑慮，進而可使本發明兼具更佳之可靠度。

惟上列詳細說明係針對本發明之較佳實施例的具體說明，該等實施例並非用以限制本發明之專利範圍，而凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

Claims

一種測試設備，用於測試一毫米波電路裝置，其包含：一測試頭，該測試頭為透明材質，該測試頭底部設有一圓弧狀凸起部，用以實現放大影像之透鏡效果；一接觸膜片，該接觸膜片為透明材質，該接觸膜片的一部分係結合於該測試頭的圓弧狀凸起部底部，該接觸膜片的其餘部分則位於於該測試頭之外；一測試線路組件，該測試線路組件係設置於該接觸膜片底面，該測試線路組件包含有一條訊號線路與至少一條接地線路，該測試線路組件一端連接有一訊號轉換板；一垂直運動機構，該垂直運動機構與該測試頭動力連接，用以帶動該測試頭上下移動；一自動光學檢測裝置，該自動光學檢測裝置係設置於該測試頭上方。
如申請專利範圍第1項所述之測試設備，其中該測試頭的材質為壓克力(acrylic)、玻璃、PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)或PP(聚丙烯)。
如申請專利範圍第1項所述之測試設備，其中該接觸膜片為軟質膜片。
如申請專利範圍第1項所述之測試設備，其中該垂直運動機構設有一主動機構以及一與該主動機構相連接的從動機構，該從動機構與該測試頭相組設結台。
如申請專利範圍第4項所述之測試設備，其中該接觸膜片未與測試頭結合的部分係結合於該從動機構一側，且該訊號轉換板也結合於該從動機構一側。