TWI724568B - 具天線之射頻電子元件的測試裝置及其應用之測試設備 - Google Patents

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一種具天線之射頻電子元件的測試裝置,包含測試室、載送機構、第一測試單元及第二測試單元,測試室係設有測試空間,載送機構係以載送器之承置部件承置具天線及接點之射頻電子元件,並載送至測試室之測試空間,第一測試單元係配置測試空間,並設有具接觸部件之電路板,以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板之上方時,使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板之接觸部件,第二測試單元係配置於測試空間,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設備
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、載送機構、第一測試單元及第二測試單元,測試室係設有測試空間,載送機構係以載送器之承置部件承置具天線及接點之射頻電子元件,並載送至測試室之測試空間,第一測試單元係配置測試空間,並設有具接觸部件之電路板,以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板之上方時,使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板之接觸部件,第二測試單元係配置於測試空間 ,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 、擺置位置或擺置角度及位置,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,第一測試單元係於載送器載送射頻電子元件之過程中,即利用電路板之接觸部件直接電性接觸射頻電子元件之接點,不僅縮減電路板之作動時序而提高生產效能,並毋須配置具探針之測試座而節省成本。
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 ,更包含至少一移料器,以於載送器移載射頻電子元件,達到提升測試生產效能之實用效益。
本發明之目的五,係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ,其中,該測試室係設有至少一相通測試空間之通口,並於通口設置至少一遮蔽件,以防止外部雜訊。
本發明之目的六,係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ,其中, 該載送器之承置部件的載送路徑係位於第一測試單元及第二測試單元之間,以縮短載送射頻電子元件之作動時序,達到提升測試生產效能之實用效益。
本發明之目的七,係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ,其中,該載送機構係於一載送器設有複數個承置射頻電子元件之承置部件,亦或於複數個載送器設有複數個承置部件,以利於其一承置部件內之射頻電子元件執行測試作業時,並使其他承置部件同步執行射頻電子元件入料、收料或檢查等作業,達到提高生產效能之實用效益。
本發明之目的八,係提供一種具天線之射頻電子元件的測試裝置 ,更包含於載送機構或第一測試單元設有至少一溫控器,以供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。
本發明之目的九,係提供一種射頻電子元件測試設備,包含機台 、供料裝置、收料裝置、本發明之測試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、載送機構、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;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、載送機構、第一測試單元及第二測試單元;該測試室11係設有至少一測試空間111,並設有至少一相通測試空間111之通口112,於本實施例中,測試室11係為一中空箱體,其內部形成測試空間111,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,另測試室11係於通口112設置至少一遮蔽件113,以防止外部雜訊,遮蔽件113可由防雜訊材質製成,亦或於遮蔽件113貼覆防雜訊元件,又遮蔽件113可為門板或撓性元件,例如遮蔽件113係為門板,以控制啟閉通口112,於本實施例中,測試室11係於通口112之上、下方分別設有以防雜訊材質製作且具撓性之遮蔽件113。
載送機構係設有至少一載送器,載送器係設有至少一承置部件,以承置具天線之射頻電子元件,載送器載送射頻電子元件移入/移出測試室11,該載送器可為轉盤、載台或轉動架,載送器可作角度旋轉、至少一方向線性位移或作角度旋轉及至少一方向線性位移,例如轉盤可作水平角度旋轉,或作水平角度旋轉及Z方向位移,例如載台可作X方向位移或作X-Z方向位移 ,更進一步,載送機構係設有第一驅動源,以驅動載送器作角度旋轉或作至少一方向線性位移,第一驅動源可包含馬達及轉軸,並以轉軸連結驅動載送器作角度旋轉,第一驅動源亦可為線性馬達、壓缸或包含馬達及傳動組,以驅動載送器作至少一方向線性位移;於本實施例中,載送器係為轉盤121,轉盤121係設有複數個為承槽1211、1211A之承置部件,各承槽1211 、1211A設有貫通轉盤121頂面及底面之穿孔1212、1212A,轉盤121連結裝配第一驅動源,第一驅動源係設有一由馬達(圖未示出)驅動旋轉之轉軸122,並以轉軸122連結驅動轉盤121作水平角度旋轉,以使轉盤121之各承槽1211位移至不同作業位置,並使各承槽1211由測試室11之通口112移入及移出測試室11之測試空間111。
第一測試單元係配置於測試室11之測試空間111,並設有至少一具接觸部件1311之電路板131,以於載送器載送射頻電子元件位移至電路板131之上方時,使射頻電子元件之接點直接電性接觸電路板131之接觸部件1311,而執行電性測試作業,更進一步,電路板131之接觸部件1311係貼接於載送器之底面,第一測試單元可以固定架架置電路板131,亦或配置至少一調位器132,調位器132係調整電路板131之作業位置,調位器132可為線性馬達、壓缸,或包含馬達及傳動組;於本實施例中,第一測試單元係於測試室11之測試空間111設置調位器132,調位器132係驅動電路板131作Z方向位移,以調整電路板131之作業高度,電路板131係位於轉盤121之承槽1211的載送路徑下方,並使接觸部件1311貼接於轉盤121之底面,以供轉盤121載送射頻電子元件位移至電路板131之上方時,即可使電路板131之接觸部件1311直接電性接觸射頻電子元件之接點。
第二測試單元係配置於測試室11,並設有至少一具訊號傳輸部1411之第二測試器141,以供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),使訊號傳輸部1411接收射頻電子元件之天線朝向待測輻射指向角度所發出的主波束訊號,或使第二測試器141朝向射頻電子元件發出測試訊號,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之測試空間111,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,第二測試器141並位於轉盤121之承置部件的載送路徑上方 ,以接收射頻電子元件之天線朝向0°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天線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。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,使第二測試器141相對於射頻電子元件之天線的待測輻射指向角度,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之擺置位置及角度,例如複數個調整桿件可作不同高度搭配作動,以調整第二測試器141。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之測試空間111,以供調整第二測試器141之擺置角度。
測試裝置10係於載送器之周側配置至少一移料器,以於載送器之承置部件移載具天線之射頻電子元件,於本實施例中,轉盤121之周側設置作X-Z方向位移之第一移料器151,以於轉盤121之承槽1211移載射頻電子元件;再者,若測試裝置10之轉盤121周側設置複數個工作站(圖未示出),亦可設置複數個移料器,以配合於不同工作站移載射頻電子元件。
測試裝置10係於載送機構或第一測試單元設有至少一溫控器16,以供射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業,更進一步,溫控器16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係於載送機構之轉盤121且位於承槽1211、1211A之周側分別裝配有為致冷晶片之溫控器16,以供承槽1211、1211A內之射頻電子元件於預設測試溫度範圍執行測試作業。
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;測試裝置10係以第一移料器151吸附於待測射頻電子元件20之天線21的周側部位,而令天線21朝向上方,由於轉盤121之部份承槽1211位於測試室11之外部,而可供第一移料器151執行射頻電子元件20之入料作業,第一移料器151作X-Z方向位移將待測射頻電子元件20移入轉盤121之承槽1211。
請參閱第3圖,載送機構係以轉軸122驅動轉盤121作水平角度旋轉,轉盤121即帶動承槽1211、1211A及射頻電子元件20同步轉動,並令一具有待測射頻電子元件20之承槽1211通過測試室11的遮蔽件113及通口112進入測試空間111,由於遮蔽件113係具撓性而可供轉盤121通過,並彈性頂抵於轉盤121之頂面及底面,以適當遮蔽轉盤121與通口112之間隙,而輔助防止外部雜訊;由於電路板131位於轉盤121之承槽1211的載送路徑下方,並使接觸部件1311貼接於轉盤121之底面,當轉盤121之承槽1211載送射頻電子元件20位移至電路板131之上方時,電路板131之接觸部件1311即直接電性接觸射頻電子元件20之接點22,以縮減電路板131之作動時序,進而迅速執行電性測試作業;又由於溫控器16位於轉盤121之承槽1211周側,而使射頻電子元件20於預設測試溫度範圍執行電性測試作業;然於第一測試單元對射頻電子元件20進行電性測試作業之同時,並使射頻電子元件20之天線21朝向第二測試器141且為0°待測輻射指向角度發出主波束訊號,由於第二測試器141之訊號傳輸部1411的軸向X角度為0°,而相同於射頻電子元件20之天線21的0°待測輻射指向角度,第二測試器141之訊號傳輸部1411即可接收射頻電子元件20之天線21朝向0°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,以供處理器作一分析,而判別射頻電子元件20之天線21朝向0°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,測試裝置10於第一測試單元對射頻電子元件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。再者,當轉盤121帶動一承置射頻電子元件20之承槽1211於測試室11內而執行測試作業時,並可使其他具待測射頻電子元件之承槽或空的承槽可分別於測試室11之外部執行不同預設作業(如檢查作業或入料作業 ),即第一移料器151作X-Z方向位移至轉盤121之空的承槽1211A上方,並將下一待測射頻電子元件20A移入承槽1211A內而執行入料作業。
請參閱第4圖,於測試完畢,載送機構係以轉軸122驅動轉盤121作水平角度旋轉,轉盤121即帶動複數個射頻電子元件20、20A同步轉動,令一具有已測射頻電子元件20之承槽1211經由測試室11之通口112離開測試空間111,並同步帶動具待測射頻電子元件20A之另一承槽1211A接續位於電路板131之上方,電路板131及第二測試器141即分別對射頻電子元件20A執行電性測試作業及天線訊號測試作業;第一移料器151作X-Z方向位移至轉盤121之承槽1211上方,以於承槽1211取出已測之射頻電子元件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室11係設有相對之第一通口114及第二通口115,並於第一通口114設有可為門板之第一遮蔽件116,以及於第二通口115設有可為門板之第二遮蔽件117,載送機構之載送器係為載台,並設有第一驅動源帶動載台作至少一方向線性位移,於本實施例中,載送機構係設有具第一承置部件之第一載台123及具第二承置部件之第二載台124,第一承置部件係為第一承槽1231,第一承槽1231開設有相通第一載台123頂面及底面之第一穿孔1232,第二承置部件係為第二承槽1241,第二承槽1241開設有相通第二載台124頂面及底面之第二穿孔1242,第一驅動源係為線性馬達125,線性馬達125係驅動第一載台123及第二載台124作X方向位移,以於測試室11之第一通口114及第二通口115同一軸向之載送路徑位移,第一載台123之第一承槽1231及第二載台124之第二承槽1241分別承置射頻電子元件,並依序載入測試室11,使射頻電子元件直接接觸電路板131之接觸部件1311,電路板131及第二測試器141即分別對射頻電子元件執行電性測試作業及天線訊號測試作業,以及於測試完畢後,第一載台123及第二載台124依序將已測射頻電子元件載出測試室11。
請參閱第1、6圖,係本發明測試裝置10應用於測試設備之示意圖,包含機台30、供料裝置40、收料裝置50、本發明之測試裝置10及中央控制裝置(圖未示出),更包含至少一作業裝置,該作業裝置可為檢知裝置、開蓋裝置、關蓋裝置、打印裝置等,以執行射頻電子元件外觀檢知作業 、測試座壓蓋啟閉作業或射頻電子元件打印作業等不同預設作業,於本實施例中,測試設備更包含一為檢知裝置60之作業裝置;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、載送機構、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係以轉盤121周側之第一移料器151作X-Y-Z方向位移,於供料裝置40之供料承置器41取出待測之射頻電子元件,並移入於轉盤121之承槽1211,轉盤121帶動待測之射頻電子元件位移至檢知裝置60處,檢知裝置60係裝配於機台30,並位於轉盤121之周側,而設有至少一檢知器61,以檢知射頻電子元件之外觀,於檢知完畢後,轉盤121再帶動待測之射頻電子元件移入測試室11內,進而執行天線訊號測試作業及電性測試作業,於測試完畢後,轉盤121帶動已測射頻電子元件移出測試室11,測試裝置10係設有作X-Y-Z方向位移之第二移料器152,第二移料器152於轉盤121上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。
測試裝置10           測試室11 測試空間111          通口112 遮蔽件113           第一通口114 第二通口115          第一遮蔽件116 第二遮蔽件117         轉盤121 承槽1211、1211A     穿孔1212、1212A 轉軸122            第一載台123 第一承槽1231         第一穿孔1232 第二載台124          第二承槽1241 第二穿孔1242         線性馬達125 電路板131           接觸部件1311 調位器132           第二測試器141 訊號傳輸部1411        調整器142 第一移料器151         第二移料器152 溫控器16 射頻電子元件20、20A     天線21 接點22 機台30 供料裝置40           供料承置器41 收料裝置50           收料承置器51 檢知裝置60           檢知器61
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設備之示意圖。
測試裝置10           測試室11 測試空間111          通口112 遮蔽件113           轉盤121 承槽1211、1211A     轉軸122 電路板131           接觸部件1311 第二測試器141         訊號傳輸部1411 第一移料器151         溫控器16 射頻電子元件20、20A     天線21 接點22

Claims (10)

  1. 一種具天線之射頻電子元件的測試裝置,包含:測試室:係設有測試空間,並設有至少一相通該測試空間之通口;載送機構:係設有至少一載送器,該載送器設有至少一具有穿孔之承置部件,以供承置具該天線之該射頻電子元件,並供載送該射頻電子元件位移於該測試室之該測試空間;第一測試單元:係配置於該測試室,並設有至少一具接觸部件之電路板,以供該電路板之該接觸部件經由該承置部件之該穿孔而電性接觸該射頻電子元件之接點而執行電性測試作業;第二測試單元:係配置於該測試室,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該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,該載送器係為轉盤、載台或轉動架。
  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,該測試室係於該通口設置至少一遮蔽件。
  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,該第一測試單元係配置至少一調位器,該調位器係供調整該電路板之作業位置。
  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,該載送器之該承置部件的載送路徑係位於該第一測試單元及該第二測試單元之間。
  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,該第二測試器之該訊號傳輸部的軸向角度係相同或偏近於射頻電子元件之待測輻射指向角度。
  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,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。
  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,更包含於該載送器之周側配置作至少一方向位移之移料器,以供於該承置部件移載該射頻電子元件。
  9. 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,更包含該載送機構或該第一測試單元設有至少一溫控器。
  10. 一種射頻電子元件測試設備,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;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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