TWI715219B - 具天線之射頻電子元件的測試裝置及其應用之測試分類機 - Google Patents

Abstract

一種具天線之射頻電子元件的測試裝置，包含測試室、移載機構、第一測試單元及第二測試單元，測試室係設有承座，以承置一具天線朝下之射頻電子元件，移載機構係設有一由第一驅動源驅動作至少一方向位移之移載臂，第一測試單元係裝配於移載臂，並設有具第一傳輸件之第一測試器，以於移載臂帶動位移而供電性連接射頻電子元件之接點，第二測試單元係位於測試室之內部 ，並設有具訊號傳輸部之第二測試器，以接收射頻電子元件之天線所發出的無線通訊訊號；藉以於第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。

Description

具天線之射頻電子元件的測試裝置及其應用之測試分類機

本發明係提供一種可對具天線之射頻電子元件執行天線訊號測試作業及電性測試作業之測試裝置。

在現今，行動通訊區域無線網路系統、無線通訊區域網路系統或藍芽無線個人網路系統等，在為了增加資料傳輸速度的需求下，一內建有複數個天線之射頻電子元件即為前述通訊系統之重要應用。目前射頻電子元件係於一面設置複數個電性接點，並於其他各面設置複數個陣列排列之天線，射頻電子元件之電性接點係供傳輸電力或電性訊號，並利用調節各天線的相位及波束成形技術，使得天線陣列在特定角度指向上的發射/接收訊號一致地疊加，形成一個指向性波束，而其他方向的訊號則相互抵銷，藉以產生最佳發射／接收指向波束，換言之，射頻電子元件依使用需求，於０°或３０°等不同輻射角度指向產生最佳之指向波束而傳輸最強訊號；因此，不論是電性傳輸或天線訊號傳輸，若其一具有缺陷，即會影響射頻電子元件之品質，如何對射頻電子元件進行電性測試作業及天線訊號測試作業相當重要。

本發明之目的一，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，包含測試室、移載機構、第一測試單元及第二測試單元，測試室係設有承座 ，以承置一具天線朝下之射頻電子元件，移載機構係設有一由第一驅動源驅動作至少一方向位移之移載臂，第一測試單元係裝配於移載臂，並設有具第一傳輸件之第一測試器，以於移載臂帶動位移而供電性連接射頻電子元件之接點，第二測試單元係位於測試室之內部，並設有具訊號傳輸部之第二測試器，以接收射頻電子元件之天線所發出的無線通訊訊號；藉以於第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，第二測試單元係設有至少一調整器，以供裝配第二測試器，並可視射頻電子元件之不同待測輻射角度指向，利用調整器調整第二測試器之擺置角度及擺置位置，以利測試不同待測輻射角度指向，達到有效縮減第二測試器配置數量而節省成本之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，測試裝置可於移載機構之移載臂裝配拾取部件，亦或配置一獨立之移料器，以移載射頻電子元件，達到提升測試生產效能之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，測試裝置係於第一測試器之外部設有外罩，以於第一測試器電性接觸射頻電子元件之接點時，利用外罩罩置於射頻電子元件之外部，而有效防止外部雜訊，達到提升天線訊號測試品質之實用效益。

本發明之目的五，係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ，其中，測試裝置係於移載機構或第一測試單元設有至少一溫控器，以於第一測試器電性接觸射頻電子元件時，使射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。

本發明之目的六，係提供一種應用測試裝置之測試分類機，包含機台、供料裝置、收料裝置、本發明之測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置；供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待測射頻電子元件之供料承置器 ；收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已測射頻電子元件之收料承置器；本發明之測試裝置係配置於機台上，包含測試室、移載機構、第一測試單元及第二測試單元，以對具天線之射頻電子元件執行天線訊號測試作業及電性測試作業；輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一輸送器，用以輸送射頻電子元件；中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

為使　貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后。

請參閱第１圖，本發明測試裝置１０之第一實施例，包含測試室１１、移載機構、第一測試單元及第二測試單元，該測試室１１係設有至少一承座１１１，以承置具天線之射頻電子元件，更進一步，該測試室１１係於獨立面板設置承座１１１，亦或以機台板作為面板而設置承座１１１，於本實施例中，測試室１１係為一中空箱體，其內部形成一測試空間１１２，測試室１１可由防雜訊材質製成，亦或於測試室１１之外部貼覆防雜訊元件，測試室１１係於第一面設置承座１１１，第一面可為頂面或側面，於本實施例中，測試室１１係設有獨立之頂板，並以頂面為第一面，而於頂面設有承座１１１，承座１１１開設有相通測試空間１１２之通孔１１３。

移載機構係設有作至少一方向位移之移載臂１２１，於本實施例中，移載機構係位於測試室１１之上方，並以第一驅動源（圖未示出）驅動移載臂１２１作Ｚ方向位移，移載臂１２１之一端設有連接部件１２２。

第一測試單元係裝配於移載機構之移載臂１２１，並設有具第一傳輸件之第一測試器，以供電性連接射頻電子元件之接點，更進一步，第一測試器包含電性連接之第一電路板及具第一傳輸件之測試座，並以第一電路板電性連接一測試機（圖未示出），亦或第一測試器包含第一電路板、具第一傳輸件之測試座、第二傳輸件及第二電路板，並以第二電路板電性連接一測試機（ 圖未示出），於本實施例中，第一測試器包含第一電路板１３１、具複數支第一傳輸件１３３之測試座１３２、複數支第二傳輸件１３４及第二電路板１３５，第一電路板１３１及測試座１３２係裝配於移載臂１２１的連接部件１２２，第一傳輸件１３３係為探針，其第一端係電性連接一位於測試座１３２上方之第一電路板１３１，而第二端則供電性連接射頻電子元件之接點，第一電路板１３１再電性連接複數支為探針之第二傳輸件１３４的第一端，第二傳輸件１３４之第二端則供電性連接第二電路板１３５之電性接觸部件１３５１，第二電路板１３５可位於承座１１１或測試室１１，於本實施例中，第二電路板１３５係裝配於承座１１１之頂面，並電性連接一測試機（圖未示出）。

第二測試單元係位於測試室１１之內部，並設有至少一具訊號傳輸部１４１１之第二測試器１４１，以對射頻電子元件之天線執行天線訊號測試作業，第二測試器１４１可為接收器或發射器，亦或具有發射及接收功能之收發器，第二測試器１４１可連接一獨立之處理器，以將接收之射頻電子元件的無線通訊訊號傳輸至處理器，亦或將處理器之測試訊號發射至待測之射頻電子元件，又該處理器亦可為中央控制裝置（圖未示出）之處理器，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度係相同或偏近於射頻電子元件之待測輻射指向角度（如０°、３０°或４５°等），以使第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１接收射頻電子元件之待測輻射指向角度所發出之主波束訊號，或朝向射頻電子元件之待測輻射指向角度發出測試訊號，於本實施例中，第二測試器１４１係為接收器，並裝配於測試室１１之承座１１１下方，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度係為０°，而相同於射頻電子元件之天線的０°待測輻射指向角度，以接收射頻電子元件之天線待測輻射指向角度所發出的主波束訊號，並將接收之主波束訊號傳輸至中央控制裝置之處理器，以供中央控制裝置之處理器作一分析，而判別射頻電子元件之待測輻射指向角度所發出的主波束訊號是否符合標準。再者，第二測試單元可於測試室１１之複數個位置配置複數個第二測試器１４１。又第二測試單元之第二測試器１４１可固設於測試室１１，或於第二測試器１４１裝配至少一調整器１４２，調整器１４２係供調整第二測試器１４１之擺置角度或擺置位置，或調整第二測試器１４１之擺置角度及位置，使射頻電子元件之天線的待測輻射指向角度相對於第二測試器１４１，調整器１４２可為機械手臂、轉軸、線性驅動源或包含複數個調整桿件，或前述至少任二之組合，以驅動調整第二測試器１４１擺置呈測試作業所需之角度（如０°、３０°或４５°等）或擺置位置，或驅動調整第二測試器１４１之擺置位置及擺置角度，例如複數個調整桿件可作不同高度搭配作動，以驅動第二測試器１４１擺動。該線性驅動源可為線性馬達、壓缸，或包含馬達及傳動組，以使第二測試器１４１作至少一方向位移；於本實施例中，第二測試器１４１係裝配於調整器１４２，調整器１４２係為機械手臂，並裝設於測試室１１，以供調整第二測試器１４１之擺置角度。

測試裝置１０係於第一測試單元之第一測試器外部設有外罩１５ ，以防止外部雜訊，更進一步，外罩１５可由防雜訊材質製成，亦或於外罩１５之外部貼覆防雜訊元件，於本實施例中，外罩１５係由防雜訊材質製成，並裝配於移載機構之移載臂１２１，以將第一測試器容置於內，並隨移載臂１２１同步作Ｚ方向位移，而於第一測試器電性接觸射頻電子元件之接點時，利用外罩１５罩置於射頻電子元件之外部， 以防止外部雜訊。

測試裝置１０係於移載機構之移載臂１２１裝配至少一拾取部件 ，亦或配置一獨立之移料器，以移載射頻電子元件，於本實施例中，測試裝置１０係設有移料器，該移料器係設有第一拾取件１６１及第二拾取件１６２，並以第二驅動源１６３驅動第一拾取件１６１及第二拾取件１６２作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移，而分別於測試室１１之承座１１１移載待測之射頻電子元件及已測之射頻電子元件。

測試裝置１０係於移載機構或第一測試單元設有至少一溫控器１７，以於第一測試器電性接觸射頻電子元件時，使射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業，該溫控器１７可為致冷晶片、加熱件或具流體之載具，於本實施例中，測試裝置１０係於移載機構之連接部件１２２裝配有一為致冷晶片之溫控器１７。

請參閱第２圖，測試裝置１０係應用於測試具天線２１及接點２２之射頻電子元件２０，射頻電子元件２０係於一面設有複數個呈陣列排列之天線２１，並於另一面設有複數個接點２２，由於射頻電子元件２０之天線２１不能壓損，測試裝置１０之移料器係以第一拾取件１６１吸取待測射頻電子元件２０具有接點２２之該面，而令射頻電子元件２０之天線２１朝向下方，移料器再以第二驅動源１６３驅動第一拾取件１６１及第二拾取件１６２作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移，令第一拾取件１６１將待測射頻電子元件２０移入測試室１１之承座１１１，使得射頻電子元件２０之天線２１朝向第二測試器，並令射頻電子元件２０之接點２２朝向第一測試器。

請參閱第３圖，移載機構係以第一驅動源驅動移載臂１２１作Ｚ方向向下位移，移載臂１２１帶動第一測試器及外罩１５同步作Ｚ方向向下位移，外罩１５貼置於測試室１１之頂面，並將射頻電子元件２０及第一測試器罩置於內，以防止外部雜訊，第一測試器之第一傳輸件１３３電性接觸射頻電子元件２０之接點２２，以及第二傳輸件１３４電性接觸第二電路板１３５之電性接觸部件１３５１，由於第二電路板１３５電性連接一測試機（圖未示出 ），使得第二電路板１３５經由第二傳輸件１３４、第一電路板１３１、第一傳輸件１３３及接點２２將電性測試訊號傳輸至射頻電子元件２０，又該溫控器１７位於第一測試器之上方，而可使射頻電子元件２０於預設測試溫度範圍執行電性測試作業；然於第一測試器對射頻電子元件２０進行電性測試作業之同時，射頻電子元件２０之天線２１並朝向測試室１１且為０°待測輻射指向角度發出主波束訊號，由於測試室１１之承座１１１的通孔１１３相通於測試空間１１２，使得天線２１之主波束訊號經由通孔１１３而發射至測試空間１１２，第二測試器１４１係位於測試空間１１２內，且相對於通孔１１３，第二測試器１４１之訊號傳輸部１４１１的軸向Ｘ角度相同於射頻電子元件２０之天線２１的待測輻射指向角度，進而接收射頻電子元件２０之天線２１朝向待測輻射指向角度所發出的主波束訊號，並將接收之主波束訊號傳輸至中央控制裝置（圖未示出）之處理器，以供中央控制裝置之處理器作一分析，而判別射頻電子元件２０之天線２１朝向待測輻射指向角度所發出的主波束訊號是否符合標準；因此，藉以於第一測試單元之第一測試器對射頻電子元件２０執行電性測試作業之同時，並使第二測試單元之第二測試器對射頻電子元件２０執行天線訊號測試作業，達到提升測試生產效能之實用效益。

請參閱第４圖，於測試完畢，移載機構係以第一驅動源驅動移載臂１２１作Ｚ方向向上位移，移載臂１２１帶動第一測試器及外罩１５同步作Ｚ方向向上位移，外罩１５脫離測試室１１之頂面，第一測試器之第一傳輸件１３３及第二傳輸件１３４分別脫離射頻電子元件２０之接點２２及第二電路板１３５之電性接觸部件１３５１，移料器之第二驅動源１６３驅動第一拾取件１６１及第二拾取件１６２作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移至測試室１１之承座１１１，令第二拾取件１６２於承座１１１取出已測射頻電子元件２０。

請參閱第５圖，本發明測試裝置１０之第二實施例與第一實施例之差異在於測試裝置１０係於移載機構之移載臂１２１裝配至少一拾取部件１２３，第一驅動源驅動移載臂１２１及拾取部件１２３作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移 ， 以移載射頻電子元件。

請參閱第１、６圖，係本發明測試裝置１０應用於測試分類機之示意圖，包含機台３０、供料裝置４０、收料裝置５０、本發明之測試裝置１０、輸送裝置６０及中央控制裝置（圖未示出）；供料裝置４０係配置於機台３０上，並設有至少一容納待測射頻電子元件之供料承置器４１；收料裝置５０係配置於機台３０上，並設有至少一容納已測射頻電子元件之收料承置器５１；本發明之測試裝置１０係配置於機台３０上，包含測試室１１、移載機構 、第一測試單元及第二測試單元，藉以利用第一測試單元對射頻電子元件執行電性測試作業，並以第二測試單元對射頻電子元件執行天線訊號測試作業，進而提升測試生產效能，於本實施例中，測試裝置１０係於機台３０之第一側及第二側分別配置有複數個測試室１１、複數個移載機構、複數個第一測試單元及複數個第二測試單元，本發明測試裝置１０並於機台３０上配置二具第一拾取件１６１及第二拾取件１６２之移料器，二移料器分別作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移於第一側及第二側之測試室１１移載待測射頻電子元件及已測射頻電子元件 ；輸送裝置６０係配置於機台３０上，並設有至少一輸送器，用以輸送射頻電子元件，於本實施例中，輸送裝置６０係設有作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移之第一輸送器６１，第一輸送器６１係為拾取器，以於供料裝置４０之供料承置器４１取出待測之射頻電子元件，並移載至可為載台之第二輸送器６２，第二輸送器６２係承載待測之射頻電子元件，第一拾取件１６１係於第二輸送器６２取出待測之射頻電子元件，並移載至測試室１１而執行天線訊號測試作業及電性測試作業，第二拾取件１６２於測試室１１取出已測之射頻電子元件，並移載至第二輸送器６２，第一輸送器６１於第二輸送器６２取出已測之射頻電子元件 ，並依測試結果，將已測之射頻電子元件移載至收料裝置５０之收料承置器５１而分類收置；中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

１０:測試裝置

１１:測試室

１１１:承座

１１２:測試空間

１１３:通孔

１２１:移載臂

１２２:連接部件

１２３:拾取部件

１３１:第一電路板

１３２:測試座

１３３:第一傳輸件

１３４:第二傳輸件

１３５:第二電路板

１３５１:電性接觸部件

１４１:第二測試器

１４１１:訊號傳輸部

１４２:調整器

１５:外罩

１６１:第一拾取件

１６２:第二拾取件

１６３:第二驅動源

１７:溫控器

Ｘ:軸向

２０:射頻電子元件

２１:天線

２２:接點

３０:機台

４０:供料裝置

４１:供料承置器

５０:收料裝置

５１:收料承置器

６０:輸送裝置

６１:第一輸送器

６２:第二輸送器

第１圖：本發明測試裝置之示意圖。 第２圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（一）。 第３圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（二）。 第４圖：本發明測試裝置第一實施例之使用示意圖（三）。 第５圖：本發明測試裝置第二實施例之示意圖。 第６圖：本發明測試裝置第一實施例應用於測試分類機之示意圖。

11:測試室

111:承座

112:測試空間

113:通孔

121:移載臂

131:第一電路板

132:測試座

133:第一傳輸件

134:第二傳輸件

135:第二電路板

1351:電性接觸部件

141:第二測試器

1411:訊號傳輸部

15:外罩

17:溫控器

X:軸向

20:射頻電子元件

21:天線

22:接點

Claims (9)

1. 一種具天線之射頻電子元件的測試裝置，包含：測試室：係設有承座及測試空間，該承座係供承置具天線朝下之該射頻電子元件，並設有相通該測試空間之通孔；移載機構：係設有作至少一方向位移之移載臂；第一測試單元：係裝配於該移載臂，並設有至少一具第一傳輸件之第一測試器，以供電性連接該射頻電子元件之接點而執行電性測試作業，另於該移載臂裝配外罩，該外罩罩置於該第一測試器外部，以供該移載臂帶動該第一測試器及該外罩同步位移，於該外罩罩置該承座及該射頻電子元件外部而防雜訊；第二測試單元：係配置於該測試室之該測試空間，並設有至少一具訊號傳輸部之第二測試器，以供對該射頻電子元件之天線執行天線訊號測試作業。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第一測試單元之該第一測試器包含電性連接之第一電路板及具該第一傳輸件之測試座，亦或該第一測試器包含電性連接之該第一電路板、具該第一傳輸件之該測試座及第二傳輸件，並於該承座或該測試室設置係供電性連接該第二傳輸件之第二電路板。
3. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試器係為接收器或發射器，亦或具有發射及接收功能之收發器。
4. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試器之該訊號傳輸部的軸向角度係相同或偏近於該射頻電子元件之待測輻射指向角度。
5. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試單元係於該測試室之複數個位置配置複數個該第二測試器。
6. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，其中，該第二測試單元係設有至少一調整器，以供調整該第二測試器之擺置角度、擺置位置或擺置角度及位置。
7. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，更包含於該移載臂裝配至少一拾取部件，亦或配置獨立之移料器。
8. 依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置，更包含於該移載機構或該第一測試單元設有至少一溫控器。
9. 一種射頻電子元件測試分類機，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納待測該射頻電子元件之供料承置器；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納已測該射頻電子元件之收料承置器；至少一依申請專利範圍第1項所述之具天線之射頻電子元件的測試裝置：係配置於該機台上，以供對該射頻電子元件執行電性測試作業及天線訊號測試作業； 輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一輸送器，用以輸送該射頻電子元件；中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。

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