TWI741531B - 測試裝置 - Google Patents

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南韓商李諾工業股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種用於測試待測試對象的電特性的測試裝置。所述測試裝置包括：區塊，包括探針孔；多個訊號探針，被支撐在探針孔中且被可縮回地配置成連接待測試對象的接觸點與用於施加測試訊號的訊號接觸點；同軸纜線，包括絕緣護套、被絕緣護套圍繞的主芯體以及自絕緣護套暴露且自主芯體延伸以與訊號探針接觸的探針接觸部分，其中訊號探針的軸與同軸纜線的軸間隔開，且探針接觸部分包括自絕緣護套暴露且沿著同軸纜線的軸延伸的線性延伸部分以及自線性延伸部分朝向探針的軸延伸的接觸部分。

Description

測試裝置
本揭露是有關於一種有效地阻擋來自相鄰的訊號線的雜訊且訊號傳輸特性得以改善的用於高速高頻測試的測試裝置。
為測試例如半導體等待測試裝置的電特性，測試裝置已採用用於支撐測試探針的探針插座及用於在接觸測試探針時對測試探針施加測試訊號的測試電路板。隨著高頻高速半導體的間距(pitch)減小及可允許電流增大，在探針插座的訊號探針之間進行雜訊屏蔽已變得非常重要。換言之，隨著測試速度及頻率逐漸增加，測試電路板的機械長度、阻抗匹配等變為重要的。
傳統測試裝置包括用於支撐訊號探針的探針插座以及放置在探針插座之下並提供測試訊號的測試電路板。在探針插座中，訊號探針在無接觸地插入導電黃銅塊(conductive brass block)中時執行測試。此外，測試電路板包括形成在絕緣介電基板上且傳輸測試訊號的導電柱及訊號接墊。當需要具有高隔離度(high isolation)的高頻高速半導體及類似對象經受測試時，已使用導電接地體作為探針插座的相鄰的訊號探針之間的屏蔽物。然而，為 使測試更可靠，需要維護以將由測試電路板的訊號接墊及導電柱之間的雜訊所造成的隔離損耗(isolation loss)最小化。此外，測試電路板包括具有預定長度的訊號線，因此訊號線的長度會造成訊號損耗，因而使訊號傳輸特性劣化。
本申請人已在韓國專利申請案第2017-0162775號中揭露了其中訊號探針與同軸纜線的芯體彼此直接接觸的測試裝置。在此種情況下，自同軸纜線暴露的芯體會與訊號探針的端部接觸，因此，芯體可被彎曲或其接觸可靠性被降低。此外，同軸纜線由於絕緣護套而具有大的直徑，因此，當待測試對象的接觸點之間的間距小時，芯體與訊號探針之間進行直接接觸可為困難的。
本揭露的態樣被構思來解決傳統問題，且提供一種可藉由使訊號探針與同軸纜線的芯體直接接觸對在接觸點之間具有精細間距的對象進行測試的測試裝置。
本揭露的另一態樣提供一種基於訊號探針與同軸纜線的芯體之間的直接接觸而使測試的接觸可靠性得以改善的測試裝置。
根據本揭露的第一態樣，提供一種用於測試待測試對象的電特性的測試裝置。所述測試裝置包括：區塊，包括探針孔；多個訊號探針，被支撐在所述探針孔中且能夠縮回地配置成連接所述待測試對象的接觸點與用於施加測試訊號的訊號接觸點；同 軸纜線，包括絕緣護套、被所述絕緣護套圍繞的主芯體以及自所述絕緣護套暴露且自所述主芯體延伸以與所述訊號探針接觸的探針接觸部分，其中所述訊號探針的軸與所述同軸纜線的軸間隔開，且所述探針接觸部分包括自所述絕緣護套暴露且沿著所述同軸纜線的軸延伸的線性延伸部分以及自所述線性延伸部分朝向所述探針的軸延伸的接觸部分。
根據本揭露的第二態樣，提供一種用於測試待測試對象的電特性的測試裝置。所述測試裝置包括：區塊，包括探針孔；多個訊號探針，被支撐在所述探針孔中且能夠縮回地配置成連接所述待測試對象的接觸點與用於施加測試訊號的訊號接觸點；同軸纜線，包括絕緣護套、被所述絕緣護套圍繞的主芯體以及自所述絕緣護套暴露且自所述主芯體延伸以與所述訊號探針接觸的探針接觸部分，其中所述主芯體包括覆套在所述探針接觸部分上的芯體加強件。
根據第一態樣的測試裝置可更包括覆套在所述探針接觸部分上的芯體加強件。
所述芯體加強件可藉由施加及硬化液體樹脂來形成。
所述芯體加強件可包含絕緣材料，且自待與所述訊號探針接觸的所述探針接觸部分部分地移除。
所述測試裝置可更包括纜線支撐件以及纜線支撐塊，所述纜線支撐件包括用於容置所述同軸纜線的纜線容置孔，所述纜線支撐塊耦合至所述導電塊，同時將所述探針孔與所述纜線容置 孔對準。
所述探針接觸部分可在待與所述訊號探針接觸的一部分中被研磨成平坦的。
被研磨成平坦的部分可包括鍍覆有導電材料的鍍覆層。
所述探針接觸部分可包括鍍覆層，所述鍍覆層的待與所述訊號探針接觸的一部分鍍覆有導電材料。
所述鍍覆層可較被研磨成平坦的部分的面積在更大程度上被鍍覆。
鍍覆層可較所述主芯體的橫截面積在更大程度上被鍍覆。
所述探針接觸部分可彎曲一或多次。
所述接觸部分可耦合至線性延伸部分。
所述芯體加強件可包括被配置成容置所述探針接觸部分的導電管。
所述芯體加強件可包括設置在所述管的一個端部處以與所述探針接觸的導電接觸頭。
1、2:測試裝置
100:測試插座
110:導電塊
111:上部導電塊
112:訊號探針孔
113:下部導電塊
114:接地探針孔
115:下部支撐構件容置槽
116:上部支撐構件容置槽
117:屏蔽島
118:下部導電塊容置槽
120:訊號探針
130:接地探針
140:上部支撐構件
142:第一螺釘
144:第二螺釘
150:下部支撐構件
200:同軸纜線
210:主芯體
212:探針接觸部分
214:芯體加強件
214-1:管
214-2:接觸頭
215:線性延伸部分
216:接觸部分
216-1:耦合頭
216-2:耦合孔
216-3:接觸延伸部分
217:平坦部分
218:鍍覆層
219:附加接觸部分
230:絕緣護套
240:訊號連接件
300:纜線支撐件
310:纜線支撐塊
312:纜線容置孔
315:黏合劑
316:延伸板
320:絕緣基板
322:貫穿孔
X、Y:軸
結合附圖閱讀示例性實施例的以下說明，以上及/或其他態樣將變得顯而易見且更易於理解，在附圖中：圖1是根據本揭露第一實施例的測試裝置的分解剖視圖。
圖2是本揭露的測試裝置的平面圖。
圖3是本揭露的測試裝置的仰視立體圖。
圖4是本揭露的測試裝置的分解立體圖。
圖5是示出訊號探針與同軸纜線之間的詳細耦合狀態的局部放大剖視圖。
圖6及圖7是示出根據本揭露第二實施例的同軸纜線的排列的平面圖及立體圖。
圖8是根據本揭露第三實施例的測試裝置的剖視圖。
圖9是示出根據本揭露第四實施例的同軸纜線的結構的立體圖。
圖10是示出根據本揭露第五實施例的同軸纜線的結構的立體圖。
圖11是示出根據本揭露第六實施例的同軸纜線的結構的立體圖。
圖12是示出根據本揭露第七實施例的同軸纜線的結構的立體圖。
以下，將參考附圖詳細闡述根據本揭露的測試裝置1。
圖1是根據本揭露第一實施例的測試插座100的分解剖視圖，圖2至圖5是根據本揭露第一實施例的測試裝置1的平面圖、仰視立體圖、分解立體圖及局部放大剖視圖。如圖所示，測試裝置1包括測試插座100、同軸纜線200及纜線支撐件300。
測試插座100包括：導電塊110，具有至少一個訊號探針孔112及至少一個接地探針孔114；訊號探針120，無接觸地容置在訊號探針孔112中；接地探針130，接觸地容置在接地探針孔114中；上部支撐構件140，支撐訊號探針120的頂部；以及下部支撐構件150，支撐訊號探針120的底部。
導電塊110包括上部導電塊111及下部導電塊113。
上部導電塊111包括位於導電塊110的頂部上以容置上部支撐構件140的上部支撐構件容置槽116。上部支撐構件容置槽116包括在其中心突出的屏蔽島117。屏蔽島117阻擋在非導電上部支撐構件140中支撐的訊號探針120之間的雜訊。換言之，屏蔽島117插置在三個訊號探針120之間。如圖2所示，五個接地探針130在被支撐在屏蔽島117中時部分地突出，且三個訊號探針120在被支撐在上部支撐構件140中時部分地突出。
下部導電塊113容置在上部導電塊111的下部導電塊容置槽118中。訊號探針孔112及接地探針孔114被形成為與上部導電塊111及下部導電塊113連通。因此，訊號探針120及接地探針130分別被無接觸地插入及接觸地插入訊號探針孔112及接地探針孔114中，訊號探針孔112及接地探針孔114被形成為與上部導電塊111及下部導電塊113連通。在此種情況下，訊號探針120及接地探針130中的每一者的兩個端部部分地自導電塊110的頂部及底部突出。下部導電塊113在其底部上的訊號探針孔112周圍形成有下部支撐構件容置槽115，以容置下部支撐構件150。
訊號探針120包括待與待測試對象的接觸點接觸的上端部及待與同軸纜線200的探針接觸部分212接觸的下端部。訊號探針120藉由同軸纜線200的探針接觸部分212接收測試訊號。訊號探針120可被實施為一種類型的可縮回彈簧針(retractable pogo pin)。訊號探針120包括：筒(未示出)；上柱塞及下柱塞(未示出)，部分地插入筒的兩個端部中；以及彈簧(未示出)，放置在筒內的上柱塞與下柱塞之間。上柱塞及下柱塞中的至少一者被可滑動地及可移動地插入，以壓縮筒內的彈簧。
接地探針130包括待與待測試對象的接地端子(未示出)接觸的上端部及待與纜線支撐件300接觸的下端部。接地探針130接收來自待測試對象的接地訊號。接地探針130可被實施為一種類型的可縮回彈簧針。接地探針130包括：筒(未示出)；上柱塞及下柱塞(未示出)，部分地插入筒的兩個端部中；以及彈簧(未示出)，放置在筒內的上柱塞與下柱塞之間。上柱塞及下柱塞中的至少一者被可滑動地及可移動地插入，以壓縮筒內的彈簧。
上部支撐構件140在容置在上部支撐構件容置槽116中時藉由第一螺釘142被緊固至上部導電塊111，以支撐訊號探針120的上端部。訊號探針120在不接觸地浮動時插入導電塊110的訊號探針孔112中，以防止短路。為此，絕緣上部支撐構件140支撐訊號探針120的上端部。
同樣地，下部支撐構件150容置在下部支撐構件容置槽115中以支撐訊號探針120的下端部。訊號探針120在不接觸地浮 動時插入導電塊110的訊號探針孔112中，以防止短路。為此，絕緣下部支撐構件150支撐訊號探針120的下端部。
同軸纜線200包括：主芯體210，位於其中心以傳輸訊號；絕緣護套230，由絕緣材料製成且圍繞主芯體210；探針接觸部分212，在絕緣護套230被移除的情況下自主芯體210延伸為單個本體；以及芯體加強件214，覆套在探針接觸部分212上。芯體加強件214可藉由將例如液體環氧樹脂施加至探針接觸部分212，然後硬化所述樹脂來形成。液體環氧樹脂可在容置於纜線支撐塊310(稍後將闡述)中之前或之後被施加至探針接觸部分212。為與訊號探針120接觸，同軸纜線200的探針接觸部分212可在向其施加液體環氧樹脂之前經受研磨或用遮罩覆蓋。芯體加強件214可預先製造，然後配合至探針接觸部分212。
待與訊號探針120接觸的同軸纜線200的第一端部被稍後將闡述的纜線支撐塊310支撐，且第二端部被絕緣基板320支撐且與第一端部間隔開。同軸纜線200包括自外部接收測試訊號的訊號連接件240。訊號連接件240安裝至絕緣基板320。
圖6及圖7是示出根據本揭露第二實施例的同軸纜線200的排列的平面圖及立體圖。由於同軸纜線200包括具有大直徑的絕緣護套230，因此同軸纜線200的軸X與訊號探針120的軸Y間隔開。
同軸纜線200包括：主芯體210，位於其中心以傳輸訊號；絕緣護套230，由絕緣材料製成且圍繞主芯體210；探針接觸 部分212，在絕緣護套230被移除的情況下自主芯體210延伸為單個本體；以及芯體加強件214，覆套在探針接觸部分212上。
探針接觸部分212包括沿著同軸纜線200的軸X延伸的線性延伸部分215以及自線性延伸部分215朝向訊號探針120的軸Y彎曲的接觸部分216。作為另一選擇，探針接觸部分212可以各種形式彎曲一或多次。此外，探針接觸部分212可朝向訊號探針120的端部傾斜地延伸。在芯體加強件214被移除的情況下，接觸部分216的頂部被暴露出。訊號探針120接觸接觸部分216的被暴露頂部。接觸部分216的頂部可在用芯體加強件214完全塗佈探針接觸部分212之後被研磨。
待與訊號探針120接觸的同軸纜線200的第一端部被稍後將闡述的纜線支撐塊310支撐，且第二端部被絕緣基板320支撐且與第一端部間隔開。同軸纜線200包括自外部接收測試訊號的訊號連接件240。訊號連接件240安裝至絕緣基板320。
纜線支撐件300包括：纜線支撐塊310，具有纜線容置孔312以容置同軸纜線200；以及絕緣基板320，安裝有測試插座100。
纜線支撐塊310在與下部導電塊113的訊號探針孔112的對應的位置處包括多個纜線容置孔312。纜線支撐塊310可由導電金屬製成。纜線支撐塊310在插入絕緣基板320的貫穿孔322中時藉由第二螺釘144緊固至導電塊110。纜線支撐塊310包括：纜線支撐凹槽，在待與導電塊110接觸的一部分的相對側上凹進；以及延伸板316，水平延伸。同軸纜線200藉由在同軸纜線200 被插入纜線支撐凹槽中的纜線容置孔312中的狀態下用黏合劑315(膠)填充纜線支撐凹槽而被緊固。延伸板316與絕緣基板320的後側接觸，且與測試插座100一起支撐絕緣基板320。
絕緣基板320包括安裝有測試插座100的一側以及彼此分離地附接有同軸纜線200的第二端部以阻擋雜訊的後側。絕緣基板320包括貫穿孔322，以使纜線支撐塊310自其中穿過且容置在其中。
圖8是根據本揭露第三實施例的測試裝置2的剖視圖。相同的編號指代與根據圖1至圖5中所示第一實施例的測試裝置1的元件相同的元件，且將僅闡述不同之處。
如其中的圖所示，測試裝置2包括測試插座100、同軸纜線200及纜線支撐件300。
纜線支撐件300不包括絕緣基板320，且訊號連接件240耦合至延伸板316而非絕緣基板320。
圖9是示出根據本揭露第四實施例的同軸纜線200的結構的立體圖。
同軸纜線200包括絕緣護套230被移除的探針接觸部分212以及覆套在探針接觸部分212上的芯體加強件214。
探針接觸部分212包括沿著同軸纜線200的軸X延伸的線性延伸部分215、以及自線性延伸部分215朝向訊號探針120的軸Y彎曲的接觸部分216。在芯體加強件214被移除的情況下，接觸部分216的頂部被暴露出。此外，接觸部分216的頂部可包 括被研磨成平坦的平坦部分217、以及形成在平坦部分217的待與訊號探針120接觸的一部分中且鍍覆有導電材料(例如，金、鉑、銀等)的鍍覆層218。當然，接觸部分216的頂部可僅包括無需研磨的鍍覆層218。在此種情況下，鍍覆層218可包括平坦部分。對接觸部分216的頂部進行研磨或鍍覆可在形成芯體加強件214之後進行，或者可在形成芯體加強件214之前進行。
圖10是示出根據本揭露第五實施例的同軸纜線200的結構的立體圖。
同軸纜線200包括絕緣護套230被移除的探針接觸部分212以及覆套在探針接觸部分212上的芯體加強件214。
探針接觸部分212包括沿著同軸纜線200的軸X延伸的線性延伸部分215以及自線性延伸部分215朝向訊號探針120的軸Y彎曲的接觸部分216。在芯體加強件214被移除的情況下，接觸部分216的頂部被暴露出。此外，接觸部分216可包括另外向後彎曲的附加接觸部分219以及形成在附加彎曲部分中且鍍覆有導電材料(例如，金、鉑、銀等)的鍍覆層218。對接觸部分216的頂部進行鍍覆可在形成芯體加強件214之後進行，或者可在形成芯體加強件214之前進行。當然，可在接觸部分216的頂部被研磨成平坦的狀態下提供鍍覆層218。
圖11是示出根據本揭露第六實施例的同軸纜線200的結構的立體圖。
同軸纜線200包括絕緣護套230被移除的探針接觸部分 212以及覆套在探針接觸部分212上的芯體加強件214。
探針接觸部分212包括沿著同軸纜線200的軸X延伸的線性延伸部分215以及自線性延伸部分215朝向訊號探針120的軸Y彎曲的接觸部分216。接觸部分216包括在其中心形成有耦合孔216-2的耦合頭216-1以及朝向訊號探針120的軸Y延伸的接觸延伸部分216-3。藉由將線性延伸部分215的端部插入耦合孔216-2中來耦合接觸部分216。插入耦合孔216-2中的線性延伸部分215可藉由配合、焊接或絕緣環氧樹脂或類似黏合劑來緊固。
圖12是示出根據本揭露第七實施例的同軸纜線200的結構的立體圖。
同軸纜線200包括絕緣護套230被移除的探針接觸部分212以及覆套在探針接觸部分212上的芯體加強件214。
探針接觸部分212沿著同軸纜線200的軸X延伸。芯體加強件214可由導電材料製成。芯體加強件214可包括容置探針接觸部分212的管214-1以及在管214-1的徑向方向上延伸的形如凸緣的接觸頭214-2。此處，導電芯體加強件214可用於加強芯體且用作芯體的接觸端子。
在根據本揭露的其中同軸纜線的芯體與訊號探針直接接觸的測試裝置中，對絕緣護套被移除的探針接觸部分進行加強，因而將芯體接觸部分的變形最小化且改善接觸可靠性。
此外，在其中同軸纜線的芯體與訊號探針直接接觸的測試裝置中，芯體接觸部分被彎曲，以容易地測試甚至在待測試接 觸點之間具有精細間距的對象。
儘管藉由若干示例性實施例及圖式闡述本揭露，然而本發明不限於前述示例性實施例，且此項技術中具有通常知識者應理解，可相對於該些實施例作出各種修改及變化。
因此，本揭露的範圍不應由示例性實施例界定，而應由隨附申請專利範圍及等效形式界定。
120:訊號探針
200:同軸纜線
212:探針接觸部分
214:芯體加強件
215:線性延伸部分
216:接觸部分
230:絕緣護套
X、Y:軸

Claims (13)

  1. 一種測試裝置，用於測試待測試對象的電特性，所述測試裝置包括：導電塊，包括探針孔；探針，支撐在所述探針孔中且能夠縮回地配置成連接第一接觸點與第二接觸點；及同軸纜線，包括絕緣護套、被所述絕緣護套圍繞的主芯體以及自所述絕緣護套暴露且自所述主芯體延伸以與所述探針接觸的探針接觸部分，其中所述探針的軸與所述同軸纜線的軸間隔開，所述探針接觸部分自所述主芯體朝向所述探針的所述軸延伸，且所述探針接觸部分被彎曲一或多次。
  2. 如請求項1所述的測試裝置，更包括覆套在所述探針接觸部分上的芯體加強件。
  3. 如請求項2所述的測試裝置，其中所述芯體加強件是藉由施加及硬化液體樹脂而形成。
  4. 如請求項2所述的測試裝置，其中所述芯體加強件包含導電材料。
  5. 如請求項2所述的測試裝置，其中所述芯體加強件包含絕緣材料，且自待與所述探針接觸的所述探針接觸部分部分地移除。
  6. 如請求項1所述的測試裝置，更包括纜線支撐件以及纜線支撐塊，所述纜線支撐件包括用於容置所述同軸纜線的纜線容置孔，所述纜線支撐塊耦合至所述導電塊，同時將所述探針孔與所述纜線容置孔對準。
  7. 如請求項1所述的測試裝置，其中所述探針接觸部分包括平坦部分，所述平坦部分的待與所述探針接觸的一部分被研磨成平坦的。
  8. 如請求項7所述的測試裝置，其中所述平坦部分包括鍍覆有導電材料的鍍覆層。
  9. 如請求項1所述的測試裝置，其中所述探針接觸部分包括鍍覆層，所述鍍覆層的待與所述探針接觸的一部分鍍覆有導電材料。
  10. 如請求項1所述的測試裝置，其中所述探針接觸部分包括：沿著所述同軸纜線的軸延伸的線性延伸部分；及自所述線性延伸部分朝向所述探針的軸延伸的接觸部分。
  11. 如請求項10所述的測試裝置，其中所述接觸部分耦合至所述線性延伸部分。
  12. 一種測試裝置，用於測試待測試對象的電特性，所述測試裝置包括：導電塊，包括探針孔；多個探針，被支撐在所述探針孔中且能夠縮回地配置成連接 第一接觸點與第二接觸點；同軸纜線，包括絕緣護套、被所述絕緣護套圍繞的主芯體以及自所述絕緣護套暴露且自所述主芯體朝向所述探針延伸以與所述探針接觸的探針接觸部分；及芯體加強件，覆套在所述探針接觸部分上，其中所述芯體加強件包括被配置成容置所述探針接觸部分的導電管。
  13. 如請求項12所述的測試裝置，其中所述芯體加強件包括設置在所述導電管的一個端部處以與所述探針接觸的導電接觸頭。
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