TWI833526B - 量測儀器校正系統及量測儀器校正方法 - Google Patents

Abstract

一種量測儀器校正系統，其包含標準治具、探針組以及移動裝置。標準治具包含複數個標準件及印刷電路板。該些標準件的每一者之規格不相同，並設置於印刷電路板上。印刷電路板包含複數個貫穿孔，其中該些貫穿孔的其中之一鄰近該些標準件的其中之一。探針組連接於量測儀器。移動裝置連接於標準治具，並用以移動標準治具以將該些標準件的其中之一連接於探針組，藉以透過該些標準件的其中之一以校正量測儀器。

Description

量測儀器校正系統及量測儀器校正方法

本案係有關於一種調整系統及調整方法，且特別是有關於一種量測儀器校正系統及量測儀器校正方法。

精密儀器出廠前，須使用標準件完成精密儀器的所有檔位之校正及驗證，一般而言，精密儀器的所有檔位至少需要十幾個標準件來加以校正及驗證。

目前使用的標準件銲接於屏蔽的治具盒內，一個治具盒僅包含一個標準件，且一個治具盒僅能校正精密儀器的一個檔位。因此，若要校正及驗證精密儀器的所有檔位，需要手動更換十幾個標準件，十分浪費人力與時間。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭 示內容的完整概述，且其用意並非在指出本案實施例的重要/關鍵元件或界定本案的範圍。

本案內容之一技術態樣係關於一種量測儀器校正系統，其包含標準治具、探針組以及移動裝置。標準治具包含複數個標準件及印刷電路板。該些標準件的每一者之規格不相同，並設置於印刷電路板上。印刷電路板包含複數個貫穿孔，其中該些貫穿孔的其中之一鄰近該些標準件的其中之一。探針組連接於量測儀器。移動裝置連接於標準治具，並用以移動標準治具以將該些標準件的其中之一連接於探針組，藉以透過該些標準件的其中之一以校正量測儀器。

在一實施例中，標準治具更包含複數個連接件，複數個連接件設置於標準治具面對探針組的一面，其中探針組透過複數個連接件以連接於該些標準件。

在一實施例中，該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為二比一，且各該標準件係與該些連接件的其中之二連接。

在一實施例中，該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為三比一，且各該標準件係與該些連接件的其中之三連接。

在一實施例中，該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為四比一，且各該標準件係與該些連接件的其中之四連接。

在一實施例中，校正系統更包含連接器，連接器用 以連接探針組以及量測儀器。

在一實施例中，該些標準件的每一者包含電阻、電容以及電感的其中一者。

本案內容之另一技術態樣係關於一種量測儀器校正方法，校正方法包含以下步驟：提供包含複數個標準件的標準治具，其中該些標準件設置於標準治具的印刷電路板上，且印刷電路板的複數個貫穿孔的其中之一鄰近該些標準件的其中之一；提供連接於量測儀器的探針組；移動標準治具以將該些標準件的其中之一連接於探針組；以及透過該些標準件的其中之一以校正量測儀器。

在一實施例中，該些標準件設置於印刷電路板的第一面上。標準治具更包含至少二連接件，至少二連接件設置於印刷電路板的第二面上，並用以連接該些標準件，其中探針組透過至少二連接件以連接於該些標準件。

在一實施例中，校正方法更包含以下步驟：提供連接器以連接探針組以及量測儀器。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例所示之量測儀器校正系統及量測儀器校正方法可將複數個標準件整合於一標準治具中，再透過移動裝置來移動標準治具以使用相應的標準件對準探針組，藉以校正量測儀器的一個檔位。因此，本案僅需透過移動裝置來移動標準治具，即可逐一校正量測儀器的所有檔位，不需透過人力以手動方式更換十幾個標準件，十分節省人力與時間。

10:校正系統

100:標準治具

101:印刷電路板

111、121、131、171、181、191:連接件

115、125、135:貫穿孔

122、132、172、182:標準件

123、133、173、183:標準件插設孔

193:導體

200:移動裝置

300:探針組

400:連接線

450:連接器

500:量測儀器

600:方法

610~640:步驟

A:第一面

B:第二面

C1~C2:電容

L1~L3:電感

R1~R3:電阻

為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本案一實施例繪示一種量測儀器校正系統及雜散元件模型的示意圖。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種如第1圖所示之量測儀器校正系統的標準治具示意圖。

第3圖係依照本案一實施例繪示一種量測儀器校正方法的流程意圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本 說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

另外，關於本文中所使用之「耦接」，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

第1圖係依照本案一實施例繪示一種量測儀器校正系統10及雜散元件模型的示意圖。如圖所示，校正系統10包含標準治具100、移動裝置200、探針組300、連接線400以及連接器450。

上述標準治具100包含複數個標準件(如標準件122)，移動裝置200連接於標準治具100，並用以移動標準治具100。此外，探針組300可透過連接線400以及連接器450以連接於量測儀器500。

若要以標準治具100上的標準件122來測試量測儀器500的一檔位，本案可透過移動裝置200來移動標準治具100，以將標準治具100上的標準件122連接於探針組300，如此一來，本案即可透過標準治具100上的標準件122以校正量測儀器500。

為使校正系統10之標準治具100的結構易於理解，請參閱第2圖，第2圖係依照本案一實施例繪示一種如第1圖所示之量測儀器校正系統10的標準治具100之示意圖。

如圖所示，標準治具100包含印刷電路板101。印刷電路板101包含複數個標準件插設孔123、133、...、 173、183，複數個標準件插設孔123、133、...、173、183可用以插設複數個標準件122、132、...、172、182。複數個標準件122、132、...、172、182的每一者之規格不相同。舉例而言，標準件122可為100fF之電容，標準件132可為500fF(法拉)之電容，標準件132右側的其餘標準件依序為1pF之電容、5pF之電容、10pF之電容、50pF之電容、100pF之電容、500pF之電容、1nF之電容、5nF之電容、10nF之電容、50nF之電容、100nF之電容，此外，標準件172可為500nF之電容，標準件182可為1uF之電容。在一實施例中，複數個標準件122、132、...、172、182是插設於印刷電路板101背面，然本案不以此為限，於其餘實施例中，複數個標準件122、132、...、172、182亦可插設於印刷電路板101正面，端視實際需求而定。

請一併參閱第1圖與第2圖，若要以標準治具100上的標準件122、132、...、172、182來測試量測儀器500的一檔位，本案可透過移動裝置200來移動標準治具100，以將標準治具100上的標準件122、132、...、172、182其中之一連接於探針組300，如此一來，本案即可透過標準治具100上的標準件122、132、...、172、182其中之一以校正量測儀器500。因此，本案僅需透過移動裝置200來移動標準治具100，即可逐一校正量測儀器500的所有檔位，不需透過人力以手動方式更換十幾個標準件，十分節省人力與時間。

在一實施例中，請參閱第2圖，印刷電路板101包含複數個貫穿孔115、125、135...等等，複數個貫穿孔115、125、135的其中之一鄰近複數個標準件122、132的標準件其中之一，舉例而言，貫穿孔115鄰近標準件122，貫穿孔125鄰近標準件122、132，貫穿孔135鄰近標準件132。在另一實施例中，上述複數個貫穿孔115、125、135可與複數個標準件122、132...等等彼此交錯排列於印刷電路板101上。舉例而言，印刷電路板101上的排列方式，由左至右可為貫穿孔115、標準件122、貫穿孔125、標準件132、貫穿孔135...等等。

在一實施例中，請參閱第2圖，標準件122、132、...、172、182設置於第1圖所示之標準治具100的第一面A上，然本案不以此為限，在其餘實施例中，標準件122、132、...、172、182亦可設置於第1圖所示之標準治具100的第二面B上，端視實際需求而定。此外，標準治具100更包含複數個連接件111、121、131、...、171、181、191，複數個連接件111、121、131、...、171、181、191設置於第1圖所示之標準治具100面對探針組300的一面(例如第二面B)上，並用以連接對應的標準件122、132、...、172、182。舉例而言，連接件121連接於標準件122，連接件131連接於標準件132，連接件171連接於標準件172，連接件181連接於標準件182。在一實施例中，單一個標準件的連接件數量是根據量測儀器是二線式、三線式或四線式來決定，以二線式來 說，單一個標準件的連接件數量為二個。以三線式來說，單一個標準件的連接件數量為三個。以四線式來說，單一個標準件的連接件數量為四個。如第1圖及第2圖所示，量測儀器500可為二線式，因此，單一個標準件122的連接件121數量為二個。換言之，複數個連接件的數量與複數個標準件的數量之比例為二比一，且各該標準件與複數個連接件的其中之二連接。

在另一實施例中，量測儀器500可為三線式或四線式，因此，單一個標準件122的連接件121數量可為三個或四個。換言之，複數個連接件的數量與複數個標準件的數量之比例為三比一，且各該標準件與該些連接件的其中之三連接，或者，複數個連接件的數量與複數個標準件的數量之比例為四比一，且各該標準件與該些連接件的其中之四連接。

在一實施例中，第2圖中最左側的連接件111處並無供標準件插設的標準件插設孔，因此其為開路(Open)狀態，主要是用以對量測儀器500進行開路測試。另一方面，圖中最右側的連接件191處已插設導體193，因此其為短路(Short)狀態，主要是用以對量測儀器500進行短路測試。再者，探針組300可透過複數個連接件111、121、131、...、171、181、191以連接於複數個標準件122、132、...、172、182，主要是用以對量測儀器500進行一般測試。然本案不以上述實施例為限，其僅用以說明本案的實現方式之一。

在一實施例中，標準件122、132、...、172、182可為電阻、電容或電感。在又一實施中，電阻的電阻值可為100歐姆(ohm)、1K歐姆、...、100G歐姆...等等，電感的電感值可為1u亨利(H)、10u亨利、100u亨利...等等。在另一實施例中，移動裝置200可為雙軸馬達或其餘合適類型之馬達。在一實施例中，量測儀器500可為電容測量儀(CMU)、電源測量儀(Source Meter Unit,SMU)或阻抗測量儀(LCR Meter)。然本案不以上述實施例為限，其僅用以說明本案的實現方式之一。

在一實施例中，請參閱第1圖，校正系統10更包含連接器450，連接器450用以連接探針組300以及量測儀器500。舉例而言，連接器450的一端透過連接線400以連接於探針組300，連接器450的另一端連接於量測儀器500。在另一實施例中，連接器450可為BNC(Bayonet Neill-Concelman)連接器。

在一實施例中，請參閱第1圖，由連接器450到標準件122，量測路徑上並無複雜的元件，舉例而言，標準治具100上的線路(trace)、連通柱(via)、連接件雜散、探針組300、連接線400...等等可以整理為第1圖所示之雜散元件模型，因此，上述雜散元件模型可用材料基本特性來簡單計算雜散，雜散可經計算與相關配置以盡量降低，在提升校正效率下仍保持標準件122的精準度。另外，此校正系統10有超低雜散特性，適用於微小電流、微小電容校正驗證應用。

需說明的是，本案不以第1圖與第2圖所示之結構及操作為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一，以使本案的技術易於理解，本案之專利範圍當以發明申請專利範圍為準。本領域技術人員在不脫離本案之精神的狀況下，對本案之實施例所進行的修改與潤飾依舊落入本案之發明申請專利範圍。

第3圖係依照本案一實施例繪示一種量測儀器校正方法600的流程意圖。為使校正方法600易於理解，請一併參閱第1圖至第3圖，校正方法600之詳細流程將於後文介紹。

於步驟610中，提供包含複數個標準件的標準治具，其中複數個標準件設置於標準治具的印刷電路板上，且印刷電路板的複數個貫穿孔的其中之一鄰近複數個標準件的其中之一。舉例而言，標準治具100包含複數個標準件(如標準件122、132、...、172、182)。此外，標準治具100包含印刷電路板101，印刷電路板101包含複數個標準件插設孔123、133、...、173、183，複數個標準件插設孔123、133、...、173、183可用以插設複數個標準件122、132、...、172、182。再者，複數個貫穿孔115、125、135的其中之一鄰近複數個標準件122、132、...、172、182的其中之一，舉例而言，貫穿孔115鄰近標準件122，貫穿孔125鄰近標準件122、132，貫穿孔135鄰近標準件132。

於步驟620中，提供連接於量測儀器的探針組。 舉例而言，探針組300可透過連接線400以及連接器450以連接於量測儀器500。

於步驟630中，移動標準治具以將該些標準件的其中之一連接於探針組。於步驟640中，透過該些標準件的其中之一以校正量測儀器。舉例而言，若要以標準治具100上的標準件122、132、...、172、182來測試量測儀器500的一檔位，本案可透過移動裝置200來移動標準治具100，以將標準治具100上的標準件122、132、...、172、182其中之一連接於探針組300，如此一來，本案即可透過標準治具100上的標準件122、132、...、172、182其中之一以校正量測儀器500。因此，本案僅需透過移動裝置200來移動標準治具100，即可逐一校正量測儀器500的所有檔位，不需透過人力以手動方式更換十幾個標準件，十分節省人力與時間。

在一實施例中，校正方法600更包含以下步驟提供連接器以連接探針組以及量測儀器。舉例而言，連接器450用以連接探針組300以及量測儀器500。例如連接器450的一端透過連接線400以連接於探針組300，連接器450的另一端連接於量測儀器500。

需說明的是，本案不以第3圖所示之流程為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一，以使本案的技術易於理解，本案之專利範圍當以發明申請專利範圍為準。本領域技術人員在不脫離本案之精神的狀況下，對本案之實施例所進行的修改與潤飾依舊落入本案之發明申請 專利範圍。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例所示之量測儀器校正系統及量測儀器校正方法可將複數個標準件整合於一標準治具中，再透過移動裝置來移動標準治具以使用相應的標準件對準探針組，藉以校正量測儀器的一個檔位。因此，本案僅需透過移動裝置來移動標準治具，即可逐一校正量測儀器的所有檔位，不需透過人力以手動方式更換十幾個標準件，十分節省人力與時間。

雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例，然其並非用以限定本案，本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本案之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10:校正系統

100:標準治具

122:標準件

200:移動裝置

300:探針組

400:連接線

450:連接器

500:量測儀器

A:第一面

B:第二面

C1~C2:電容

L1~L3:電感

R1~R3:電阻

Claims (10)

1. 一種量測儀器校正系統，包含： 一標準治具，包含： 複數個標準件，其中該些標準件的每一者之規格不相同；以及 一印刷電路板，用以設置該些標準件，包含： 複數個貫穿孔，其中該些貫穿孔的其中之一鄰近該些標準件的其中之一； 一探針組，連接於一量測儀器；以及 一移動裝置，連接於該標準治具，並用以移動該標準治具以將該些標準件的其中之一連接於該探針組，藉以透過該些標準件的其中之一以校正該量測儀器。
2. 如請求項1所述之量測儀器校正系統，其中該標準治具更包含複數個連接件，設置於該標準治具面對該探針組的一面，其中該探針組透過該些連接件以連接於該些標準件。
3. 如請求項2所述之量測儀器校正系統，其中該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為二比一，且各該些標準件係與該些連接件的其中之二連接。
4. 如請求項2所述之量測儀器校正系統，其中該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為三比一，且各該些標準件係與該些連接件的其中之三連接。
5. 如請求項2所述之量測儀器校正系統，其中該些連接件的數量與該些標準件的數量之比例為四比一，且各該些標準件係與該些連接件的其中之四連接。
6. 如請求項1至5任一項所述之量測儀器校正系統，更包含： 一連接器，用以連接該探針組以及該量測儀器。
7. 如請求項1至5任一項所述之量測儀器校正系統，其中該些標準件的每一者包含一電阻、一電容以及一電感的其中一者。
8. 一種量測儀器校正方法，包含： 提供一包含複數個標準件的一標準治具，其中該些標準件設置於該標準治具的一印刷電路板上，且該印刷電路板的複數個貫穿孔的其中之一鄰近該些標準件的其中之一； 提供一連接於一量測儀器的一探針組； 移動該標準治具以將該些標準件的其中之一連接於該探針組；以及 透過該些標準件的其中之一以校正該量測儀器。
9. 如請求項8所述之校正方法，其中該些標準件設置於該標準治具的一第一面上，其中該標準治具的至少二連接件設置於該標準治具的一第二面上，並用以連接該些標準件，其中該探針組透過該至少二連接件以連接於該些標準件。
10. 如請求項8或9所述之校正方法，更包含： 提供一連接器以連接該探針組以及該量測儀器。

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