TWI720535B - 天線封裝積體電路測試裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一種天線封裝積體電路(integrated circuit with antenna in package，AiP IC)測試裝置，包含：一載板；一測試座，設置在該載板上，用於承載一AiP IC，其中該AiP IC發射出一無線訊號；以及一接收天線電路板，與該測試座相鄰，用於接收該無線訊號。

Description

天線封裝積體電路測試裝置
本揭示是關於一種採用天線封裝的積體電路(integrated circuit with antenna in package，AiP IC)測試裝置，特別是關於一種可量測AiP IC發出之無線訊號的測試裝置。
隨著電子產品朝向精密與多功能化發展，應用在電子產品內的IC結構也趨於複雜。舉例來說，積體電路(integrated circuit，IC)使用天線封裝(antenna in package，AiP)技術後變得益發複雜。為了驗證AiP IC的效能，需要使用空中下載(over-the-air，OTA)方法來測試AiP IC元件，而現有的接線式量測方式已不敷使用。也就是說，針對不同IC產品的量測，必須提供兩種不同的系統來分別測試IC的接腳訊號和無線訊號，如此提高生產運營的成本和造成企業的負擔。有鑑於此，有必要提出一種AiP IC測試裝置，以解決習知技術中存在的問題。
為解決上述習知技術之問題，本揭示之目的在於提供一種可兼具量測IC發出之無線訊號和接腳訊號的測試裝置。
為達成上述目的，本揭示提供一種天線封裝積體電路(integrated circuit with antenna in package，AiP IC)測試裝置，包含：一載板；一測試座，設置在該載板上，用於承載一AiP IC，其中該AiP IC發射出一無線訊號；以及一接收天線電路板，與該測試座相鄰，用於接收該無線訊號。
本揭示其中之一較佳實施例中，該AiP IC測試裝置還包含一反射片，設置在該測試座的上方，用於反射該AiP IC發出之該無線訊號並且將其導向該接收天線電路板的位置。
本揭示其中之一較佳實施例中，該AiP IC測試裝置還包含：一外框，設置在該載板上且環繞該測試座；以及一上蓋，可拆裝地設置在該外框上，其中該反射片裝設在該上蓋之面對該測試座之一表面上。
本揭示其中之一較佳實施例中，該測試座包含複數個彈簧針，以及該上蓋包含一下壓柱，其中該複數個彈簧針包含一受壓狀態和一初始狀態，並且當該外框與該上蓋分離時，該複數個彈簧針處於該初始狀態並且與該載板電性分離，以及當該上蓋與該外框組裝時，該上蓋之該下壓柱與該AiP IC外圍接觸，並且該下壓柱對該AiP IC外圍施加一下壓力，使得該複數個彈簧針從該初始狀態轉為該受壓狀態而與該載板電性接觸。
本揭示其中之一較佳實施例中，該AiP IC測試裝置還包含一軟板，設置在該測試座上，其中該接收天線電路板成角度地設置在該軟板上。
本揭示其中之一較佳實施例中，該AiP IC測試裝置還包含一角度調節器，設置在該接收天線電路板和該軟板之間，使得該接收天線電路板可轉動地連接至該軟板，並且通過該角度調節器調整該接收天線電路板和該軟板之間的夾角。
本揭示其中之一較佳實施例中，該接收天線電路板形成在該載板上，且整合在該載板之一轉接中介板中。
本揭示其中之一較佳實施例中，該接收天線電路板之接收面平行於該AiP IC之發出該無線訊號之發射面。
本揭示其中之一較佳實施例中，該測試裝置還包含：一接頭與一同軸電纜，連接在該接收天線電路板與一外部儀器之間，其中該接收天線電路板接收該無線訊號後，經由該接頭與該同軸電纜將該無線訊號傳遞至該外部儀器。
相較於先前技術，本揭示藉由將有接收天線電路板以及反射片整合在AiP IC測試裝置中，使得AiP IC測試裝置不但可用於量測IC的測試接腳所傳遞的反饋訊號，還可用於量測IC發出的無線訊號。
1、2:AiP IC測試裝置
10、20:AiP IC
201:發射面
11、21:載板
111、211:電路板
112、212:轉接中介板
12、22:測試座
121、221:絕緣導框基座
122、222:彈簧針
13、23:軟板
14、24:外框
15、25:上蓋
151、251:下壓柱
152、252:第一表面
16、26:接收天線電路板
261:接收面
17、27:反射片
171、271:連接件
18、28:外部儀器
181、281:接頭
182、282:同軸電纜
19:角度調節器
第1圖顯示本揭示之第一較佳實施例之AiP IC測試裝置之受壓前示意圖；第2圖顯示第1圖之AiP IC測試裝置之受壓後示意圖；第3圖顯示本揭示之第二較佳實施例之AiP IC測試裝置之受壓前示意圖；以及第4圖顯示第3圖之AiP IC測試裝置之受壓後示意圖。
為了讓本揭示之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本揭示較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參照第1圖和第2圖，其中第1圖顯示本揭示之第一較佳實施例之AiP IC測試裝置1之受壓前示意圖，以及第2圖顯示第1圖之AiP IC測試裝置1之受壓後示意圖。在本揭示中，AiP IC測試裝置1較佳地架設在空中下載(over-the-air，OTA)的暗室(Chamber)系統中以用於量測AiP IC 10所發出之符合任一種無線標準或協議的訊號，包括但不限於WiFi(IEEE802.11家族)、WiMAX(IEEE 802.16家族)、IEEE 802.20、長期演進技術(long term evolution，LTE)、EV-DO,HSPA+,HSDPA+,HSUPA+,EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其衍生者、以及被規定為3G、4G、5G、及任何其它無線協議的訊號。
如第1圖和第2圖所示，AiP IC測試裝置1包含載板11、測試座12、軟板13、外框14、上蓋15、接收天線電路板16、和反射片17。載板11包含電路板111和形成在電路板111上的轉接中介板112。測試座12設置在載板11上，用於承載AiP IC 10。AiP IC 10可發出無線訊號，例如毫米波(mmWAVE)射頻訊號。具體來說，測試座12包含絕緣導框基座121和複數個彈簧針122，其中絕緣導框基座121固定在載板11上，且該等彈簧針122與載板11的轉接中介板112中的對應元件(例如接觸墊)對準。AiP IC 10放置在測試座12上，並且與每一彈簧針122之一端接觸。軟板13設置在測試座12上，且位在AiP IC 10與測試座12之間。外框14設置在載板11上，並且環繞測試座12和軟板13。上蓋15可拆裝地設置在外框14上。上蓋15包含第一表面152和下壓柱151，其中第一表面152為面對測試座12之表面，以及下壓柱151相對於第一表面152向外突出。反射片17設置在測試座 12的上方。具體來說，反射片17裝設在上蓋15之第一表面152上。可選地，反射片17是藉由連接件171組裝至上蓋15上，其中連接件171可為黏膠或支架等。或者是，反射片17可藉由嵌入成型直接形成在上蓋15的第一表面152，不侷限於此。
如第1圖和第2圖所示，接收天線電路板16成角度地設置在軟板13上，並且接收天線電路板16與測試座12相鄰。應當注意的是，接收天線電路板16與軟板13始終保持電性連接，即兩者之間可互相傳遞訊號。可選地，在本實施例中藉由提供角度調節器19來實現接收天線電路板16和軟板13之間的夾角的調節。舉例來說，角度調節器19設置在接收天線電路板16和軟板13之間，使得接收天線電路板16可轉動地連接至軟板13，並且通過角度調節器19調整接收天線電路板16和軟板13之間的夾角。
如第1圖和第2圖所示，測試座12的該等彈簧針122包含受壓狀態和初始狀態。具體來說，如第1圖所示，當外框14與上蓋15分離時，該等彈簧針122處於初始狀態，並且該等彈簧針122與載板11電性分離。如第2圖所示，當外框14與上蓋15組裝時，上蓋15之下壓柱151與AiP IC 10外圍接觸，並且下壓柱151對AiP IC 10外圍施加下壓力，使得該等彈簧針122從初始狀態轉為受壓狀態而使得每一彈簧針122之一端與載板11的轉接中介板112中的對應元件(例如接觸墊)電性接觸。
在本揭示中，AiP IC 10發射出的無線訊號向上傳遞而到達反射片17的位置後，反射片17會反射無線訊號並且將其導向接收天線電路板16的位置。接著，接收天線電路板16可將AiP IC 10發出無線訊號傳送至外部儀器以進行相關的訊號處理與分析。舉例來說，軟板13通過接頭181與同軸電纜182與外部儀器18連接，使得接收天線電路板16所接收的無線訊號可依序經由軟板13、 接頭181、和同軸電纜182而傳遞無線訊號(如高速射頻訊號)至外部儀器18。在本揭示中，外部儀器18可包含自動測試設備(automatic test equipment，ATE)，但不侷限於此。
或者是，當載板11與測試座12電性接觸時，測試座12可接收來自載板11的測試訊號並將其傳遞至AiP IC 10，以驅使AiP IC 10產生反饋訊號，並且反饋訊號可經由測試座12傳回到載板11，接著可藉由載板11將反饋訊號輸出至分析儀器。
綜上所述，在本揭示的第一實施例中，通過將整合有接收天線電路板16的軟板13以及反射片17設置在AiP IC測試裝置1中，使得AiP IC測試裝置1不但可用於量測AiP IC 10的測試接腳所傳遞的反饋訊號，還可用於量測AiP IC 10發出的無線訊號。再者，通過可調整接收天線電路板16的角度的設計，使得接收天線電路板16的接收角度可被適當地調整，以減少無線訊號反射後的傳遞距離，進而減少訊號損耗。
請參照第3圖和第4圖，其中第3圖顯示本揭示之第二較佳實施例之AiP IC測試裝置2之受壓前示意圖，以及第4圖顯示第3圖之AiP IC測試裝置2之受壓後示意圖。在本揭示中，AiP IC測試裝置2較佳地架設在空中下載(over-the-air，OTA)的暗室(Chamber)系統中以用於量測AiP IC 20所發出之符合任一種無線標準或協議的訊號，包括但不限於WiFi(IEEE802.11家族)、WiMAX(IEEE 802.16家族)、IEEE 802.20、長期演進技術(long term evolution，LTE)、EV-DO,HSPA+,HSDPA+,HSUPA+,EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其衍生者、以及被規定為3G、4G、5G、及任何其它無線協議的訊號。
如第3圖和第4圖所示，AiP IC測試裝置2包含載板21、測試座22、軟板23、外框24、上蓋25、接收天線電路板26、和反射片27。載板21包含電路板211和形成在電路板211上的轉接中介板212。測試座22設置在載板21上，用於承載AiP IC 20。AiP IC 20可發出無線訊號，例如毫米波(mmWAVE)射頻訊號。具體來說，測試座22包含絕緣導框基座221和複數個彈簧針222，其中絕緣導框基座221固定在載板21上，且該等彈簧針222與載板21的轉接中介板212中的對應元件(例如接觸墊)對準。AiP IC 20放置在測試座22上，並且與每一彈簧針222之一端接觸。軟板23設置在測試座22上，且位在AiP IC 20與測試座22之間。外框24設置在載板21上，並且環繞測試座22和軟板23。上蓋25可拆裝地設置在外框24上。上蓋25包含第一表面252和下壓柱251，其中第一表面252為面對測試座22之表面，以及下壓柱251相對於第一表面252向外突出。反射片27設置在測試座22的上方。具體來說，反射片27裝設在上蓋25之第一表面252上。可選地，反射片27是藉由連接件271組裝至上蓋25上，其中連接件271可為黏膠或支架等。或者是，反射片27可藉由嵌入成型直接形成在上蓋25的第一表面252，不侷限於此。
如第3圖和第4圖所示，接收天線電路板26形成在載板21上。具體來說，接收天線電路板26整合在載板21之轉接中介板212中，並且可在載板21之製造過程中，將接收天線電路板26與載板21上相關的電路一起形成。
如第3圖和第4圖所示，測試座22的該等彈簧針222包含受壓狀態和初始狀態。具體來說，如第3圖所示，當外框24與上蓋25分離時，該等彈簧針222處於初始狀態，並且該等彈簧針222與載板21電性分離。如第4圖所示，當外框24與上蓋25組裝時，上蓋25之下壓柱251與AiP IC 20外圍接觸，並且下壓柱251對AiP IC 20外圍施加下壓力，使得該等彈簧針222從初始狀態轉為受壓狀態而使 得每一彈簧針222之一端與載板21的轉接中介板212中的對應元件(例如接觸墊)電性接觸。
在本揭示中，AiP IC 20發射出的無線訊號向上傳遞到達反射片27的位置後，反射片27會反射無線訊號並且將其導向接收天線電路板26的位置。接著，接收天線電路板26可將AiP IC 20發出無線訊號傳送至外部儀器以進行相關的訊號處理與分析。舉例來說，載板21通過接頭281與同軸電纜282與外部儀器28連接，使得接收天線電路板26所接收的無線訊號可依序經由載板21、接頭281、與同軸電纜282而傳遞無線訊號(如高速射頻訊號)至外部儀器28。在本揭示中，外部儀器28可包含自動測試設備(automatic test equipment，ATE)，但不侷限於此。應當理解的是，如第4圖所示，由於接收天線電路板26整合在載板21中，因此接收天線電路板26之接收面261大至平行於AiP IC 20之發出無線訊號之發射面201。
或者是，當載板21與測試座22電性接觸時，測試座22可接收來自載板21的測試訊號並將其傳遞至AiP IC 20，以驅使AiP IC 20產生反饋訊號，並且反饋訊號可經由測試座22傳回到載板21，接著可藉由載板21將反饋訊號輸出至分析儀器。
綜上所述，在本揭示的第二實施例中，通過將整合有接收天線電路板26的載板21以及反射片27設置在AiP IC測試裝置2中，使得AiP IC測試裝置2不但可用於量測AiP IC 20的測試接腳所傳遞的反饋訊號，還可用於量測AiP IC 20發出的無線訊號。再者，將接收天線電路板26整合在載板21中，使得AiP IC2的構型簡單、製作難度降低、提高耐震性能、具備穩固牢靠的優點。
以上僅是本揭示的較佳實施方式，應當指出，對於所屬領域技術人員，在不脫離本揭示原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本揭示的保護範圍。
1  AiP IC測試裝置 10  AiP IC 11  載板 111  電路板 112  轉接中介板 12  測試座 121  絕緣導框基座 122  彈簧針 13  軟板 14  外框 15  上蓋 151  下壓柱 152  第一表面 16  接收天線電路板 17  反射片 171  連接件 18  外部儀器 181  接頭 182  同軸電纜 19  角度調節器

Claims (5)

  1. 一種天線封裝積體電路(integrated circuit with antenna in package，AiP IC)測試裝置，包含：一載板；一測試座，設置在該載板上，用於承載一AiP IC，其中該AiP IC發射出一無線訊號；一接收天線電路板，與該測試座相鄰，用於接收該無線訊號；一反射片，設置在該測試座的上方，用於反射該AiP IC發出之該無線訊號並且將其導向該接收天線電路板的位置；以及一軟板，設置在該測試座上，其中該接收天線電路板成角度地設置在該軟板上。
  2. 如請求項1之AiP IC測試裝置，其中該AiP IC測試裝置還包含：一外框，設置在該載板上且環繞該測試座；以及一上蓋，可拆裝地設置在該外框上，其中該反射片裝設在該上蓋之面對該測試座之一表面上。
  3. 如請求項2之AiP IC測試裝置，其中該測試座包含複數個彈簧針，以及該上蓋包含一下壓柱，其中該複數個彈簧針包含一受壓狀態和一初始狀態，並且當該外框與該上蓋分離時，該複數個彈簧針處於該初始狀態並且與該載板電性分離，以及當該上蓋與該外框組裝時，該上蓋之該下壓柱與該AiP IC外圍接觸，並且該下壓柱對該AiP IC外圍施加一下壓力，使得該複數個彈簧針從該初始狀態轉為該受壓狀態而與該載板電性接觸。
  4. 如請求項1之AiP IC測試裝置，其中該AiP IC測試裝置還包含一角度調節器，設置在該接收天線電路板和該軟板之間，使得該接收天線電路板可轉動地連接至該軟板，並且通過該角度調節器調整該接收天線電路板和該軟板之間的夾角。
  5. 如請求項1之AiP IC測試裝置，其中該測試裝置還包含：一接頭與一同軸電纜，連接在該接收天線電路板與一外部儀器之間，其中該接收天線電路板接收該無線訊號後，經由該接頭與該同軸電纜將該無線訊號傳遞至該外部儀器。
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