TWI858524B

TWI858524B - 電路板檢測設備

Info

Publication number: TWI858524B
Application number: TW112102756A
Authority: TW
Inventors: 林文偉; 林文忠; 周嘉南; 楊煌煌; 王友澤; 洪偉恆; 羅雅鴻; 蔡守仁; 湯富俊
Original assignee: 旺矽科技股份有限公司
Priority date: 2023-01-19
Filing date: 2023-01-19
Publication date: 2024-10-11
Also published as: US20240248129A1; TW202430898A; CN118362860A

Abstract

一種電路板檢測設備，其包含基座、卡盤組件、第一龍門支架以及第一探針組件。卡盤組件設置於基座之上表面，其包含設置於基座之上表面之線性驅動模組、設置於線性驅動模組上之旋轉馬達、以及設置於旋轉馬達上之承載盤。承載盤用以承載電路板且可受線性驅動模組驅動而沿第一軸向移動，此外還可受旋轉馬達驅動而相對於第一旋轉軸旋轉。第一龍門支架固設於基座之上表面且包含第一橫樑。第一橫樑沿垂直於第一軸向之一第二軸向延伸而橫跨於線性驅動模組之上且包含一第一探針導軌。第一探針組件設置於第一探針導軌而可沿第二軸向移動。

Description

電路板檢測設備

本案係關於一種電路板檢測設備。

電路板上布滿表面接點與走線，而電子訊號在密密麻麻的線路中傳遞除了可能產生電磁訊號干擾，也可能被外部電磁訊號干擾而導致既定的傳輸訊號出錯或者是原設計的功能運作不良。此外，電路板在製造過程中，接點與走線也可能產生例如斷路、短路等缺陷，是以電路板極有必要在出廠前進行檢測。

現行電路板在進行高頻訊號測試時，通常必須使用兩根高頻探針同時接觸電路板上的待測接點，其中一根高頻探針會接觸電路板上的測試接點的訊號入口，另一根探針則是接觸電路板上的測試接點的訊號出口。所述兩根高頻探針的針尾係透過同軸纜線連接到測試機，藉此測試機所產生的測試訊號便可透過同軸纜線傳輸到其中一根高頻探針並輸入待測電路板，同時可將電性測試結果經由另一根高頻探針以及同軸纜線傳回測試機。

如中華民國專利I515442號發明專利（後稱442專利）所示，傳統電路板檢測設備的測試機設置在電路板檢測設備，待測電路板的卡盤組件的承載盤（442專利圖式中的承台12）放置固定於電路板檢測設備的基座上。在電路板檢測設備中，龍門支架（442專利圖式中的支架13）設置在兩第一導軌上，龍門支架可相對於兩第一導軌移動的方向移動，亦可以定義為沿第一軸向移動。兩個高頻探針組設置於龍門支架上，龍門支架上設置有第二導軌，探針組設置在第二導軌上。高頻探針組可相對於第二導軌移動的方向移動，亦可以定義為沿第二軸向移動。第一導軌垂直第二導軌。在龍門支架沿第一軸向移動時，由於高頻探針組設置在龍門支架上，因此高頻探針組會隨龍門支架一起沿第一軸向移動。

承上，藉由驅動龍門支架沿第一軸向移動以及驅動高頻探針座沿第二軸向移動，便可帶動高頻探針移動至電路板上的各個待測位置進行測試。然而在龍門支架反覆進行「移動-停止-針測」的過程中，基於慣性的因素，當高頻探針進行針測時，龍門支架事實上仍然存在相當程度的晃動，導致量測的結果穩定性不高。倘若等待龍門支架完全靜止再進行針測，則會導致產能下降。

有鑑於此，本發明提出一種電路板檢測設備，藉由固定龍門支架的第一軸向，以消除龍門支架晃動現象，進而改善量測的結果穩定性不高。

然而，本發明案發明者發現，在進行電路板的測試時，龍門支架的第一軸向不動，會使得龍門支架上的探針組無法接觸到電路板遠離探針組的接點，無法進行這些接點連接線路的量測，所以必須要讓承載盤的第一軸向可動，才能同時進行整個電路板接點連接線路的量測。承載盤的第一軸向可動，才能進一步控制電路板朝龍門支架的方向接近、穿過或者遠離。

但是承載盤的第一軸向可動，在第一軸向上必須要讓承載盤有足夠可以移動的行程，才能保證龍門支架上的探針組可以量測電路板所有的接點連接線路。進一步地，在第一軸向上，承載盤可移動距離的寬度至少要大於或等於兩倍的承載盤寬度，才能符合承載盤的移動行程需求。相對於傳統龍門支架可以進行第一軸向移動的架構，本案發明人提出了龍門第一軸向不動而承載盤第一軸向移動的架構。在此架構下，電路板檢測設備的第一軸向寬度會增加，使得電路板檢測設備的整體體積增加，對於使用者而言，容易造成設備機台放置上的空間限制，因此還需要在本發明前述的架構之下，克服電路板檢測設備的整體體積增加的課題。

因此，本發明案發明者進一步提出了控制承載盤可以旋轉於0度至360度。進一步調整電路板的各接點與龍門支架的相對位置，或者使電路板的接點在探針組無法直接針測的角度可以藉由控制承載盤旋轉角度成可以對應到探針座可以直接針測的角度，並配合承載盤第一軸向的移動及龍門支架上探針座進行第二軸向的位移，可以使要量測的電路板接點連接線路以旋轉承載盤角度的方式靠近龍門支架。在第二軸向上電路板距離龍門支架最遠區域的接點，可以藉由前述控制承載盤旋轉360度的方式，使前述的最遠區域的接點變成距離最靠近龍門支架，可以使承載盤第一軸向移動所需要的移動行程縮短。進一步地，可以使電路板檢測設備的整體體積縮減，例如承載盤沿第一軸向之移動距離小於承載盤寬度的二倍。

所提出的電路板檢測設備包括基座、卡盤組件、第一龍門支架以及至少一第一探針組件。卡盤組件設置於基座之上表面，其包含一承載盤、一旋轉馬達及一線性驅動模組。承載盤設置於旋轉馬達，旋轉馬達設置於線性驅動模組，線性驅動模組設置於基座之上表面。承載盤用以承載電路板且可受線性驅動模組驅動而沿第一軸向移動，此外承載盤還可藉由旋轉馬達驅動而相對於一第一旋轉軸旋轉於0度至360度之範圍間。第一旋轉軸垂直於基座之上表面且通過承載盤之中心。承載盤沿第一軸向具有一寬度，且承載盤受線性驅動模組驅動而沿第一軸向之移動距離係小於承載盤之寬度的二倍。第一龍門支架固設於基座之上表面且包含一第一橫樑。第一橫樑沿一第二軸向延伸而橫跨於線性驅動模組之上且包含一第一探針導軌。第二軸向係平行於基座之上表面且垂直於第一軸向。至少一第一探針組件設置於第一探針導軌而可藉由第一探針導軌沿第二軸向移動。

較佳地，至少一第一探針組件包含一第一安裝座與一第一探針單元，第一安裝座連接於第一探針導軌，第一探針單元包含一第一探針座與一第一探針，第一探針座可旋轉地設置於第一安裝座，第一探針設置於第一探針座，其中第一探針座可相對於一第二旋轉軸旋轉於0度至180度之範圍間，且第二旋轉軸垂直於該基座之上表面。至少一第一探針組件包含設置於第一探針座之一轉接座，以及至少一中介傳輸線，中介傳輸線之二端分別具有一第一接頭及一第二接頭，第一接頭係與第一探針電性連接，第二接頭係固定於轉接座。

藉此，由一傳輸線分別連接提供第一探針測試訊號的測試機及第二接頭，中介傳輸線的長度遠比傳輸線短，中介傳輸線在第一探針沿第二軸向移動時並不會產生明顯晃動，藉由中介傳輸線將第一探針與傳輸線相隔開，可以有效減輕傳輸線晃動所造成的測試數據擾動，改善量測的結果穩定性不高。

較佳地，電路板檢測設備更包含一測試機及一傳輸線。測試機位於第一龍門支架的上方。傳輸線一端連接於測試機，另一端連接於至少一第一探針組件。

藉此，避免測試機的重量影響龍門支架的負荷，避免增加龍門支架的晃動。此外，測試機避免受到龍門支架晃動的影響而干擾測試機的測試穩定，進而改善量測的結果穩定性不高。

較佳地，電路板檢測設備更包含一機殼，機殼具有一頂面開口，基座、卡盤組件、第一龍門支架與至少一第一探針組件係設置於機殼內。測試機設置於機殼外，機殼位於第一龍門支架的上方，傳輸線一端連接於測試機，另一端經由該機殼之頂面開口穿入機殼內而連接於至少一第一探針組件。

藉此，將測試機設置於機殼外，避免測試機的重量影響龍門支架的負荷，避免增加龍門支架的晃動。此外，測試機避免受到龍門支架晃動的影響而干擾測試機的測試穩定，進而改善量測的結果穩定性不高。

較佳地，線性驅動模組包含二第一載板導軌、一第一蝸桿驅動機構及一載板。二第一載板導軌沿第一軸向延伸且相互平行，第一軸向平行於基座之上表面。第一蝸桿驅動機構設置於二第一載板導軌之間。載板設置於第一蝸桿驅動機構與二第一載板導軌上而可受第一蝸桿驅動機構驅動而沿第一軸向移動，載板平行於卡盤組件之承載盤，且卡盤組件之旋轉馬達係設置於線性驅動模組之載板上。

藉此，線性驅動模組帶動承載盤沿第一軸向移動，讓承載盤與龍門支架上的第一探針組件可以量測電路板所有的接點連接線路。

較佳地，線性驅動模組包含二第一載板導軌、一第一蝸桿驅動機構、中介載板、二第二載板導軌、第二蝸桿驅動機構及一載板。二第一載板導軌沿第一軸向延伸且相互平行，第一軸向平行於基座之上表面。第一蝸桿驅動機構設置於二第一載板導軌之間。中介載板設置於第一蝸桿驅動機構與二第一載板導軌上而可受第一蝸桿驅動機構驅動而沿第一軸向移動。二第二載板導軌設置於中介載板上，二第二載板導軌沿第二軸向延伸且相互平行，第二軸向平行於基座之上表面。第二蝸桿驅動機構設置於中介載板上且位於二第二載板導軌之間。載板設置於第二蝸桿驅動機構與二第二載板導軌上而可受第二蝸桿驅動機構驅動而沿第二軸向移動，其中，載板平行於卡盤組件之承載盤且卡盤組件之旋轉馬達設置於線性驅動模組之載板上。

藉此，線性驅動模組帶動承載盤沿第一軸向及第二軸向移動，除了讓承載盤與龍門支架上的第一探針組件可以量測電路板所有的接點連接線路，還能進一步減少第一龍門支架上之第一探針組件沿第二軸向的移動量，進而改善連接於測試機與第一探針組件之間傳輸線晃動所造成的測試數據擾動。此外，第一龍門支架上具有第一橫樑，在線性驅動模組沒有提供第二軸向移動的架構中，第一探針組件的針測行程必須覆蓋待測電路板的接點，第一橫樑在第二軸向的長度約為承載盤在第二軸向的長度的三倍。在線性驅動模組提供第二軸向移動的架構中，承載盤在第二軸向移動，可以使第一探針組件的針測行程減少。進一步地，可以使電路板檢測設備的整體體積縮減，例如第一橫樑在第二軸向的長度小於第二軸向的長度的三倍。

較佳地，線性驅動模組包含二第一載板導軌、一第一蝸桿驅動機構、中介載板、二第二載板導軌、第二蝸桿驅動機構及一載板。二第一載板導軌沿第二軸向延伸且相互平行，第二軸向平行於基座之上表面。第一蝸桿驅動機構設置於二第一載板導軌之間。中介載板設置於第一蝸桿驅動機構與二第一載板導軌上而可受第一蝸桿驅動機構驅動而沿第二軸向移動。二第二載板導軌設置於中介載板上，二第二載板導軌沿第一軸向延伸且相互平行，第一軸向平行於基座之上表面。第二蝸桿驅動機構設置於中介載板上且位於二第二載板導軌之間。載板設置於第二蝸桿驅動機構與二第二載板導軌上而可受第二蝸桿驅動機構驅動而沿第一軸向移動，其中，載板平行該卡盤組件之承載盤且卡盤組件之旋轉馬達係設置於線性驅動模組之載板上。

較佳地，卡盤組件更包含一底板及二側板。底板設置於承載盤之上表面，具有相互平行之二側邊。二側板彼此相對且直立地設置於底板之二側邊，二側板之彼此相對的表面上設置有用以夾持電路板之一夾持件，各側板之夾持件相對於底板之上表面沿一第三軸向具有相同的高度，第三軸向垂直於基板之上表面。

藉此，夾持件可將電路板懸浮地固定在距離底板之上表面一特定高度的位置。使第一探針組件與電路板之間的距離更接近，進而改善連接於測試機與第一探針組件之間傳輸線擺動程度太大的問題。

較佳地，電路板檢測設備更包含一測試機及至少一傳輸線。測試機固設於第一龍門支架之第一橫樑上。至少一傳輸線的一端連接於測試機，另一端連接於至少一第一探針組件。

藉此，在預期測試機的微小化，測試機的重量不會影響龍門支架的負荷，避免增加龍門支架的晃動，進而改善量測的結果穩定性不高。

較佳地，電路板檢測設備更包含二龍門導軌、第二龍門支架、至少一第二探針組件。二龍門導軌相互平行地設置於基座之上表面且沿第一軸向延伸。第二龍門支架設置於二龍門導軌上且沿第一軸向與第一龍門支架相間隔，第二龍門支架包含沿第二軸向延伸之一第二橫樑，第二橫樑包含一第二探針導軌，第二龍門支架藉由二龍門導軌沿第一軸向移動且沿第一軸向移動之最大位移量小於承載盤之寬度的二分之一。至少一第二探針組件連接於第二探針導軌而可藉由第二探針導軌沿第二軸向移動，至少一第二探針組件包含一第二安裝座與一第二探針單元，第二安裝座連接於第二探針導軌，第二探針單元包含一第二探針座與一第二探針，第二探針座可旋轉地設置於第二安裝座，第二探針設置於第二探針座，其中第二探針座可相對於一第三旋轉軸旋轉於0度至180度之範圍間，且第三旋轉軸垂直於基座之上表面。

藉此，第二龍門支架搭配定置型的第一龍門支架共同使用，第二龍門支架所需移動的幅度很小，因此第二龍門支架抵達預定位置時，從晃動到靜止所需的時間可以被控制在可接受的時間內，進一步提升測試產能。

較佳地，承載盤的形狀選自正方形、長方形或圓形，當承載盤的形狀為正方形時，承載盤之寬度係為承載盤之任一邊的邊長，當承載盤的形狀為長方形時，承載盤之寬度係為承載盤之長邊的邊長，當承載盤的形狀為圓形時，承載盤之寬度係為承載盤之直徑。

參照圖1至圖3，分別為本發明之例示電路板檢測設備10的立體圖、側視圖以及第一探針組件14A的示意圖，所繪示之電路板檢測設備10係用以對電路板進行電性檢測，且可有效解決傳統電路板檢測設備的問題。此外，圖示中亦標示出一卡氏座標軸，藉此方便理解電路板檢測設備10之各個元件在空間中的相對關係與位移關係。

電路板檢測設備10主要包括基座11、卡盤組件12、第一龍門支架13A以及第一探針組件14A。此外，圖示中亦標示出一卡氏座標軸，以方便描述本實施例之各元件在空間中的相對關係。

本實施例的卡盤組件12係設置在基座11的上表面11A，其主要包含承載盤121、旋轉馬達122及線性驅動模組123。線性驅動模組123係設置於基座11之上表面11A，其具有沿第一軸向（圖中的Y軸方向）延伸且相互平行的二第一載板導軌15，設置於二第一載板導軌15之間的第一蝸桿驅動機構16，以及設置於第一蝸桿驅動機構16與二第一載板導軌15上而可受第一蝸桿驅動機構16驅動而沿Y軸方向移動的載板17，其中載板17係平行於承載盤121，承載盤121位於載板17之上。旋轉馬達122設置於載板17上，其可相對於第一旋轉軸Φ1旋轉於0度至360度之範圍間。旋轉馬達122設置於承載盤121及載板17之間。載板17的底部具有和第一蝸桿驅動機構16相互嚙合的齒輪（圖未示），當第一蝸桿驅動機構16轉動時，旋轉馬達122可被帶動而沿著Y軸方向線性移動。承載盤121設置於旋轉馬達122上，其作用是用來承載待測的電路板，其可被旋轉馬達122帶動而相對於第一旋轉軸Φ1旋轉於0度至360度之範圍間，同時可連同旋轉馬達122一起被線性驅動模組123帶動而沿著Y軸方向線性移動。如圖2所示，第一旋轉軸Φ1係平行於圖中的Z軸且垂直於基座11的上表面11A，且第一旋轉軸Φ1通過承載盤121的幾何中心。

圖中的承載盤121的形狀為圓形，其沿Y軸方向的寬度相當於其直徑。在一些實施例中，當承載盤121受線性驅動模組123驅動而沿Y軸方向的移動時，承載盤121的移動距離係小於其寬度（直徑）的二倍。亦即承載盤121的最大移動距離可以是承載盤121沿Y軸方向的寬度1.5倍、1倍或0.5倍。

第一龍門支架13A係固設於基座11的上表面11A且包含沿第二軸向（圖中的X軸方向）延伸而橫跨於線性驅動模組123之上的第一橫樑131A。第一橫樑131A具有至少一第一探針導軌132A與至少一第一探針組件14A，其中第一探針組件14A連接於第一探針導軌132A而可被第一探針導軌132A限制而沿著X軸方向移動。圖中的X軸方向與Y軸方向相互垂直，且X軸方向與Y軸方向均平行於基座11之上表面11A。

本實施例的電路板檢測設備10的其中一個特點在於第一龍門支架13A係直接固設於基座11的上表面11A，因此本實施例相較於先前技術的其中一個功效在於第一龍門支架13A不會在針測（probing）過程中發生晃動進而導致測試數據擾動。此外，發明人也發現除了龍門支架的晃動會造成測試數據擾動外，傳輸線91的晃動也會造成測試數據擾動。傳輸線91的晃動是因其本身只有兩端分別固定在測試機90與第一探針組件14A上，線身則沒有受到固定，因而當傳統電路板檢測設備的龍門支架移動時，傳輸線91會受到牽引。當龍門支架移動到預定位置而停止的當下，傳輸線91的線身會因為慣性而晃動。由於本實施例的電路板檢測設備10的第一龍門支架13A並不會移動，因此也大幅減少源自傳輸線91的晃動所造成的測試數據擾動。

參照圖3，在一些實施例中，第一探針組件14A具有第一安裝座141A與第一探針單元142A，其中第一安裝座141A連接於第一探針導軌132A。第一探針單元142A包含一第一探針座143A與一第一探針144A，第一探針座143A可旋轉地設置於第一安裝座141A。第一探針144A設置於第一探針座143A，其中第一探針座143A可相對於第二旋轉軸Φ2旋轉於0度至180度之範圍間，且第二旋轉軸Φ2係垂直於基座11之上表面11A。藉由讓第一探針座143A具有相對第二旋轉軸Φ2旋轉的自由度，可讓本實施例之電路板檢測設備10更加適用於待測接觸點位分布較特殊的情況。

為了進一步說明承載盤121可以旋轉的優點，請參照圖4至圖7，其繪示出本發明之例示電路板檢測設備10的承載盤的旋轉示意圖（一）至（四）。如圖4所示，設置於承載盤121上的電路板99包含有多個待測點99C，且電路板99可區分為二個面積相同的測試區域TA1與測試區域TA2。假設在開始執行針測前，承載盤121的幾何中心係位於圖中的位置P1，設置於第一龍門支架13A上之第一探針組件14A係位在圖中的位置P2。在開始進行針測時，承載盤121連同其上的電路板99會被線性驅動模組123所帶動而沿著Y軸方向朝圖示中的右側移動，而第一探針組件14A則會沿著X軸方向移動到各個待測點99C上方對各個待測點99C進行針測。進一步說明，第一探針組件14A會針測待測點99C，由測試機90提供時域之測試訊號，以進一步量測待測點99C連接的線路(trace)的電性特性。若有兩組第一探針組件14A，則可以分别針測同一線路兩端的待測點99C，由測試機90提供頻域之測試訊號，以進一步量測線路的電性特性。如圖5所示，當測試區域TA1中的所有待測點99C均已完成測試時，承載盤121已沿著Y軸方向移動了相當於承載盤121的半徑的距離，此時，可控制旋轉馬達122帶動承載盤121旋轉180度。如圖6所示，當承載盤121旋轉180度後，電路板99的測試區域TA2取代了原先測試區域TA1的位置，此時只要讓線性驅動模組123帶動承載盤121沿著Y軸方向朝圖示中的左側移動，便可以讓測試區域TA2中的所有待測點99C被第一探針組件14A所針測。換言之，在本實施例中，藉由新增承載盤121可以相對第一旋轉軸Φ1旋轉的自由度，將可減少測試過程中承載盤121沿Y軸方向所需移動的最大距離。例如線性驅動模組123的最大行程只需要能夠帶動電路板99的一半通過第一龍門支架13A的下方即可，後續只需藉由讓承載盤121旋轉180度便可讓電路板99的另一半也能夠通過第一龍門支架13A的下方，進而被第一探針組件14A所針測。如此一來，電路板檢測設備10的整體機台占用面積（footprint）可以縮小，有助於實現更緊湊的生產線機台配置。

再次參照圖3，在一些實施例中，第一探針組件14A包含與設置於第一探針座143A之一轉接座145以及至少一中介傳輸線146。轉接座145用以連接傳輸線91以接收來自測試機90之測試訊號。中介傳輸線146之一端與第一探針144A電性連接，中介傳輸線146之另一端係固定於轉接座145以經由轉接座145接收來自測試機90之測試訊號。由於中介傳輸線146的長度遠比傳輸線91短（例如僅為傳輸線91的長度的1/20至1/15），中介傳輸線146在第一探針單元142A沿X軸方向移動時並不會產生明顯晃動，藉由中介傳輸線146將第一探針144A與傳輸線91相隔開，可以有效減輕傳輸線91晃動所造成的測試數據擾動。

再次參照圖1與圖2，在一些實施例中，電路板檢測設備10更包含有用以產生測試訊號的測試機90與用以傳輸測試訊號的傳輸線91。測試機90位於第一龍門支架13A的上方。傳輸線91的一端連接於測試機90，另一端連接於第一探針組件14A。如圖10所示，在一些實施例中，為了提高針測的效率，電路板檢測設備10可以設置二個第一探針組件14A與二條傳輸線91，測試機90會藉由此二條傳輸線91將測試訊號分別傳送到二個第一探針組件14A。此外，在一些實施例中，電路板99在進行頻率測試時，需要有至少一輸入訊號、至少一輸出訊號，電路板檢測設備10就一定需要二個第一探針組件14A與二條傳輸線91，以提供一個第一探針組件14A將電路板檢測設備10的測試訊號傳送到待測電路板99，再由另外一個第一探針組件14A將待測電路板99產生的訊號回傳到電路板檢測設備10進行分析。

再次參照圖1與圖2，在一些實施例中，電路板檢測設備10更包含有機殼19。機殼19具有一頂面開口191，基座11、卡盤組件12、第一龍門支架13A與第一探針組件14A均係設置於機殼19內。測試機90設置於機殼19外，機殼19位於第一龍門支架13A的上方。傳輸線91的一端連接於測試機90，另一端則經由機殼19之頂面開口191穿入機殼19內而連接於第一探針組件14A。

在一些實施例中，如圖8所示，測試機90係固設於第一龍門支架13A上，特別是固設於第一龍門支架13A之第一橫樑131A上。同樣地，傳輸線91之一端連接於測試機90，另一端則是連接於第一探針組件14A。對於傳統的電路板檢測設備而言，由於測試機90具有一定的重量，倘若將測試機90設置在可活動的龍門支架上，將會加重用來移動龍門支架的傳動機構的負荷，同時也因為慣性增加，導致龍門支架的晃動情況更加嚴重。為了避免增加龍門支架的晃動，其中一種解決方案，會將測試機90設置在第一龍門支架13A的上方，較佳者測試機90是設置在機殼19上，以免除測試機90重量過大導致第一龍門支架13A晃動變嚴重。

請再參照圖1，在一些實施例中，頂面開口191具有沿X軸方向延伸之邊緣191A與邊緣191B，第一龍門支架13A係位於頂面開口191之邊緣191A的正下方，且測試機90較佳地係設置於機殼19之頂面上鄰近頂面開口191之邊緣191A的一側。倘若將測試機90的位置設置機殼19之頂面上鄰近頂面開口191之邊緣191B的一側，那麼所需傳輸線91的總長度將會較長，同時當第一探針組件14A沿著X軸移動時，傳輸線91的擺動程度也會較大。

請參照圖9，在一些實施例中，卡盤組件12更包含一底板124與二側板125A、125B，其中底板124設置於承載盤121之上表面且具有相互平行之二側邊124A、124B。側板125A與側板125B彼此相對且分別直立地設置於底板124之側邊124A與側邊124B。側板125A朝向側板125B的表面設置有用以夾持電路板99之夾持件126（圖中繪示出二個），側板125B朝向側板125A的表面亦設置有用以夾持電路板99之夾持件126（圖中繪示出二個），各個夾持件126相對於底板124之上表面沿Z軸方向具有相同的高度。藉由夾持件126可將電路板99懸浮地固定在距離底板124之上表面一特定高度的位置。夾持件126的設計可使第一探針組件14A與電路板99之間的距離更接近(與圖1及圖2的實施例架構比較)，傳輸線91擺動程度太大的問題可以降低。

圖10繪示出本發明另一例示電路板檢測設備20的立體圖。為了提高檢測速率，電路板檢測設備20相較於電路板檢測設備10增設了一個可活動的第二龍門支架13B，且第二龍門支架13B上設置有第二探針組件。第二龍門支架13B設置於相互平行的二龍門導軌133上，二龍門導軌133設置於基座11之上表面11A且沿Y軸方向延伸。第二龍門支架13B沿著Y軸方向與第一龍門支架13A相間隔，其包含沿X軸方向延伸之第二橫樑131B。第二龍門支架13B可藉由二龍門導軌133沿Y軸方向移動，且其沿Y軸方向移動之最大位移量小於承載盤121沿Y軸方向之寬度的二分之一。第二橫樑131B的包含結構與第一探針導軌132A相同的第二探針導軌，第二探針組件連接於第二探針導軌而可藉由第二探針導軌沿X軸方向移動。第二探針組件的結構與第一探針組件14A相同，於此不再重複贅述。

雖然前面提到龍門支架若是可以移動，則龍門支架移動所造成的晃動（包含龍門支架的晃動以及傳輸線的晃動）會導致測試數據產生擾動。但本實施例之第二龍門支架13B係搭配定置型的第一龍門支架13A共同使用，在實際進行針測時，第二龍門支架13B所需移動的幅度很小，因此第二龍門支架13B抵達預定位置時，從晃動到靜止所需的時間可以被控制在可接受的時間內。

除了增設第二龍門支架13B外，也可以透過在第一龍門支架13A上設置二個第一探針組件14A來提升檢測效率。如圖10所示，二個第一探針組件14A可以分別被不同的第一探針導軌132A所限制而獨立地沿X軸方向移動，測試機90可藉由二條傳輸線91將測試訊號分別傳送到二個第一探針組件14A，從而實現同時對兩個以上的待測裝置(DUT)進行針測。

在一些實施例中，承載盤121的形狀為正方形或長方形，當此承載盤121受線性驅動模組123驅動而沿Y軸方向的移動時，承載盤121的移動距離會小於其沿Y軸方向的寬度的二倍。例如承載盤121的最大移動距離等於承載盤121沿Y軸方向的寬度，或者等於承載盤121沿Y軸方向的寬度的1/2。

參照圖11，其繪示出另一例示電路板檢測設備30。電路板檢測設備30相較於電路板檢測設備10的主要差異在於線性驅動模組的設計不同。電路板檢測設備30之線性驅動模組323係設置於基座11之上表面，其包含沿第一軸向（圖中的Y軸方向）延伸且相互平行的二第一載板導軌15；設置於二第一載板導軌15之間的第一蝸桿驅動機構16；設置於第一蝸桿驅動機構16與二第一載板導軌15上而可受第一蝸桿驅動機構16驅動而沿Y軸方向移動的中介載板37；設置於中介載板37上且沿第二軸向（圖中的X軸方向）延伸且相互平行的二第二載板導軌35；設置於中介載板37上且位於二第二載板導軌35之間的第二蝸桿驅動機構36；設置於第二蝸桿驅動機構36與二第二載板導軌35上而可受第二蝸桿驅動機構36驅動而沿X軸方向移動的載板17，其中載板17係平行於承載盤121，且卡盤組件12之旋轉馬達122係設置於載板17上。相較於電路板檢測設備10之線性驅動模組123僅能驅動承載盤121沿Y軸方向移動，電路板檢測設備30之線性驅動模組323既可驅動承載盤121沿Y軸方向又可驅動承載盤121沿X軸方向移動，因此可大幅減少第一龍門支架13A上之第一探針組件14A沿X軸方向的移動量，進而改善傳輸線91晃動所造成的測試數據擾動。

在一些實施例中，電路板檢測設備30之二第一載板導軌15係沿X軸方向延伸，二第二載板導軌35係沿Y軸方向延伸，亦即中介載板37係可受第一蝸桿驅動機構16驅動而沿X軸方向移動，載板17係可受第二蝸桿驅動機構36驅動而沿Y軸方向移動。

線性驅動模組323帶動承載盤121沿Y軸方向及X軸方向移動，除了讓承載盤121與第一龍門支架13A上的第一探針組件14A可以量測電路板所有的接點連接線路，還能進一步減少第一龍門支架13A上之第一探針組件14A沿X軸方向的移動量，進而改善連接於測試機90與第一探針組件14A之間傳輸線91晃動所造成的測試數據擾動。此外，第一龍門支架13A的第一橫樑131A，在線性驅動模組323沒有提供X軸方向移動的架構中(線性驅動模組123)，第一探針組件14A的針測行程必須覆蓋待測電路板的接點，第一橫樑131A在X軸方向的長度約為承載盤121在X軸方向長度的三倍。線性驅動模組323讓承載盤121可沿X軸方向移動，可以使第一探針組件14A的針測行程減少，也就是說，第一橫樑131A在X軸方向的長度可以縮減。進一步地，可以使電路板檢測設備的整體體積縮減，例如第一橫樑131A在X軸方向的長度小於承載盤寬度在X軸方向長度的三倍。

綜上，本發明所提出的電路板檢測設備可以有效解決傳統電路板檢測設備的測試數據擾動問題，同時又具有可讓電路板檢測設備小型化的功效。本發明的技術內容雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本案的範疇內，因此本案之保護範圍當以申請專利範圍為準。

10:電路板檢測設備 11:基座 11A:上表面 12:卡盤組件 121:承載盤 122:旋轉馬達 123:線性驅動模組 124:底板 124A:側邊 124B:側邊 125A:側板 125B:側板 126:夾持件 13A:第一龍門支架 131A:第一橫樑 132A:第一探針導軌 13B:第二龍門支架 131B:第二橫樑 133:龍門導軌 14A:第一探針組件 141A:第一安裝座 142A:第一探針單元 143A:第一探針座 144A:第一探針 145:轉接座 146:中介傳輸線 15:第一載板導軌 16:第一蝸桿驅動機構 17:載板 19:機殼 191:頂面開口 191A:邊緣 191B:邊緣 20:電路板檢測設備 30:電路板檢測設備 323:線性驅動模組 35:第二載板導軌 36:第二蝸桿驅動機構 37:中介載板 90:測試機 91:傳輸線 99:電路板 99C:待測點 Φ1:第一旋轉軸 Φ2:第二旋轉軸 P1:位置 P2:位置 TA1:測試區域 TA2:測試區域

圖1為本發明之例示電路板檢測設備的立體圖。圖2為本發明之例示電路板檢測設備的側視圖。圖3為本發明之例示電路板檢測設備的第一探針組件的示意圖。圖4為本發明之例示電路板檢測設備的測試示意圖（一）。圖5為本發明之例示電路板檢測設備的測試示意圖（二）。圖6為本發明之例示電路板檢測設備的測試示意圖（三）。圖7為本發明之例示電路板檢測設備的測試示意圖（四）。圖8為測試機設置於第一龍門支架上的示意圖。圖9為電路板被懸浮固定的示意圖。圖10為本發明之另一例示電路板檢測設備的立體圖。圖11為本發明之又一例示電路板檢測設備的立體圖。

10:電路板檢測設備 11:基座 11A:上表面 12:卡盤組件 121:承載盤 123:線性驅動模組 13A:第一龍門支架 131A:第一橫樑 132A:第一探針導軌 14A:第一探針組件 15:第一載板導軌 16:第一蝸桿驅動機構 17:載板 19:機殼 191:頂面開口 191A:邊緣 191B:邊緣 90:測試機 91:傳輸線

Claims

一種電路板檢測設備，用以對一電路板進行電性檢測，該電路板檢測設備包括：一基座，具有一上表面；一卡盤組件，設置於該基座之上表面，該卡盤組件包含一承載盤、一旋轉馬達及一線性驅動模組，該承載盤設置於該旋轉馬達，該旋轉馬達設置於該線性驅動模組，該線性驅動模組設置於該基座之上表面，該承載盤用以承載該電路板，該承載盤受該線性驅動模組驅動而沿一第一軸向移動，該承載盤藉由該旋轉馬達驅動而相對於一第一旋轉軸旋轉於0度至360度之範圍間，該第一旋轉軸垂直於該基座之上表面且通過該承載盤之中心，該承載盤沿該第一軸向具有一寬度，且該承載盤受該線性驅動模組驅動而沿該第一軸向之移動距離小於該承載盤之寬度的二倍；一第一龍門支架，固設於該基座，該第一龍門支架包含一第一橫樑，該第一橫樑沿一第二軸向延伸而橫跨於該線性驅動模組之上，該第二軸向平行於該基座之上表面且垂直於該第一軸向，該第一橫樑包含一第一探針導軌；及至少一第一探針組件，連接於該第一探針導軌而可藉由該第一探針導軌沿該第二軸向移動。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該至少一第一探針組件包含一第一安裝座與一第一探針單元，該第一安裝座連接於該第一探針導軌，該第一探針單元包含一第一探針座與一第一探針，該第一探針座可旋轉地設置於該第一安裝座，該第一探針設置於該第一探針座，其中該第一探針座可相對於一第二旋轉軸旋轉於0度至180度之範圍間，且該第二旋轉軸垂直於該基座之上表面，其中該至少一第一探針組件包含設置於該第一探針座之一轉接座，以及至少一中介傳輸線，該中介傳輸線之二端分別具有一第一接頭及一第二接頭，該第一接頭係與該第一探針電性連接，該第二接頭係固定於該轉接座。
如請求項1所述之電路板檢測設備，更包含：一測試機，位於該第一龍門支架的上方；及一傳輸線，一端連接於該測試機，另一端連接於該至少一第一探針組件。
如請求項3所述之電路板檢測設備，更包含：一機殼，具有一頂面開口，該基座、該卡盤組件、該第一龍門支架與該至少一第一探針組件係設置於該機殼內；其中，該測試機設置於該機殼外，該機殼位於該第一龍門支架的上方，該傳輸線一端連接於該測試機，另一端經由該機殼之頂面開口穿入該機殼內而連接於該至少一第一探針組件。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該線性驅動模組包含：二第一載板導軌，沿該第一軸向延伸且相互平行，該第一軸向平行於該基座之上表面；一第一蝸桿驅動機構，設置於該二第一載板導軌之間；以及一載板，設置於該第一蝸桿驅動機構與該二第一載板導軌上而可受該第一蝸桿驅動機構驅動而沿該第一軸向移動，其中，該載板平行於該卡盤組件之承載盤，且該卡盤組件之旋轉馬達係設置於該線性驅動模組之載板上。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該線性驅動模組更包含：二第一載板導軌，沿該第一軸向延伸且相互平行，該第一軸向平行於該基座之上表面；一第一蝸桿驅動機構，設置於該二第一載板導軌之間；一中介載板，設置於該第一蝸桿驅動機構與該二第一載板導軌上而可受該第一蝸桿驅動機構驅動而沿該第一軸向移動；二第二載板導軌，設置於該中介載板上，該二第二載板導軌沿該第二軸向延伸且相互平行，該第二軸向平行於該基座之上表面；一第二蝸桿驅動機構，設置於該中介載板上且位於該二第二載板導軌之間；以及一載板，設置於該第二蝸桿驅動機構與該二第二載板導軌上而可受該第二蝸桿驅動機構驅動而沿該第二軸向移動，其中，該載板平行於該卡盤組件之承載盤且該卡盤組件之旋轉馬達係設置於該線性驅動模組之載板上。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該線性驅動模組更包含：二第一載板導軌，沿該第二軸向延伸且相互平行，該第二軸向平行於該基座之上表面；一第一蝸桿驅動機構，設置於該二第一載板導軌之間；一中介載板，設置於該第一蝸桿驅動機構與該二第一載板導軌上而可受該第一蝸桿驅動機構驅動而沿該第二軸向移動；二第二載板導軌，設置於該中介載板上，該二第二載板導軌沿該第一軸向延伸且相互平行，該第一軸向平行於該基座之上表面；一第二蝸桿驅動機構，設置於該中介載板上且位於該二第二載板導軌之間；以及一載板，設置於該第二蝸桿驅動機構與該二第二載板導軌上而可受該第二蝸桿驅動機構驅動而沿該第一軸向移動，其中，該載板平行於該卡盤組件之承載盤且該卡盤組件之旋轉馬達係設置於該線性驅動模組之載板上。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該卡盤組件更包含：一底板，設置於該承載盤之上表面，具有相互平行之二側邊；及二側板，彼此相對且直立地設置於該底板之二側邊，該二側板之彼此相對的表面上設置有用以夾持該電路板之一夾持件，各該側板之夾持件相對於該底板之上表面沿一第三軸向具有相同的高度，該第三軸向垂直於該基板之上表面。
如請求項1所述之電路板檢測設備，更包含：一測試機，固設於該第一龍門支架之第一橫樑上；及至少一傳輸線，一端連接於該測試機，另一端連接於該至少一第一探針組件。
如請求項1所述之電路板檢測設備，更包含：二龍門導軌，相互平行地設置於該基座之上表面且沿該第一軸向延伸；一第二龍門支架，設置於該二龍門導軌上且沿該第一軸向與該第一龍門支架相間隔，該第二龍門支架包含沿該第二軸向延伸之一第二橫樑，該第二橫樑包含一第二探針導軌，該第二龍門支架藉由該二龍門導軌沿該第一軸向移動且沿該第一軸向移動之最大位移量小於該承載盤之寬度的二分之一；及至少一第二探針組件，連接於該第二探針導軌而可藉由該第二探針導軌沿該第二軸向移動，該至少一第二探針組件包含一第二安裝座與一第二探針單元，該第二安裝座連接於該第二探針導軌，該第二探針單元包含一第二探針座與一第二探針，該第二探針座可旋轉地設置於該第二安裝座，該第二探針設置於該第二探針座，其中該第二探針座可相對於一第三旋轉軸旋轉於0度至180度之範圍間，且該第三旋轉軸垂直於該基座之上表面。
如請求項1所述之電路板檢測設備，其中該承載盤的形狀係選自正方形、長方形或圓形，當該承載盤的形狀為正方形時，該承載盤之寬度係為該承載盤之任一邊的邊長，當該承載盤的形狀為長方形時，該承載盤之寬度係為該承載盤之長邊的邊長，當該承載盤的形狀為圓形時，該承載盤之寬度係為該承載盤之直徑。