TWM564253U - 具電容效應之探針檢測裝置 - Google Patents

Abstract

一種具電容效應之探針檢測裝置，主要由兩組對稱的上、下治具所構成，該上、下治具為對稱設置的機構，在該上、下治具上設有多個感應線圈及探針，該感應線圈又與一高頻探針連接，因此，該高頻探針與感應線圈為錯位設置，主要係利用感應線圈及高頻探針的硬體結構，使其不會造成檢測之干涉，又可檢測更微小線路面積的PCB載板，並透過本創作可兼具接觸式及非接觸式檢測，大幅增進本創作應用領域，增加檢測PCB載板檢測量。

Description

具電容效應之探針檢測裝置

本創作與PCB載板之檢測裝置有關，特別係指一種具電容效應之探針檢測裝置。

印刷電路板(Printed circuit board，PCB)，亦稱為印製電路板或者印刷線路板，下稱PCB載板。早期電子設備從工廠出貨前，其電路都有檢測關卡來確保出貨的良率，其大多會使用大量的人力透過手持式探針來檢測電路板是否有斷路或短路的瑕疵。但是，隨著時代的進步，電子產品越做越小、種類及功能愈趨繁多，其檢測的準確性及效率必須被提升，因此目前多以自動化檢測設備來取代人力進行檢測作業。

請參閱第1圖係習用的探針檢測裝置，設有一上、下檢測治具(91、92)，該PCB載板放置在該上、下檢測治具(91、92)之間的檢測區(93)，且該上、下檢測治具(91、92)分別設有多個高頻探針(94)，透過電壓電流經由該些高頻探針(94)的線針導入PCB載板之線路，該線路表面即產生游離電子，並透過非接觸PCB板內層表面線路偵測，將其訊號流過高頻探針(94)後並將訊號傳回電子儀器進行分析、判斷。

然而，習用的結構其實具有下列缺點：

(1)習知的檢測裝置在上檢測治具(91)中嵌入有高頻探針(94)以及基板螺絲(95)鎖位，該基板為銅箔基板FR4，所以，當待側物的PCB載板 面積過小時，將因高頻探針(94)體積受限而無法進行小型化待測物之檢測，使整體產出的檢測率低。

(2)習知的檢測裝置因檢測作業時需要放電探測PBC載板的導電性，所以無法將上、下檢測治具(91、92)都以非接觸式的測試。

(3)習知的檢測裝置因使用銅箔基板，所以相對成本較高。

本創作的主要目的即在於提供一種具電容效應之探針檢測裝置，其中係利用感應線圈及高頻探針的硬體結構，使其能夠藉由所形成之電容效應達到小型化之檢測目的；且將習用的高頻探針位置改以銅面覆蓋使其產生導通，藉此，該具電容效應之探針檢測裝置即不會受到高頻探針的大小影響，進而可以檢測小型化的待測物或PCB載板之優勢者。

本創作的次一目的即在於提供一種具電容效應之探針檢測裝置，主要係利用感應線圈及高頻探針的硬體結構，使其能夠依據待測物的特性調整選擇要使用非接觸式測試或者接觸式測試，以因應小面積之待測物或各種配置之PCB載板之檢測，達到檢測多變性之優勢者。

可以達到上述目的的結構者，具有一上治具及一下治具所構成，該上治具與該下治具為上下對應的結構，其包含有：該上、下治具各別至少包含有一上蓋及一下蓋，該上蓋與該下蓋之間設有多個支撐柱，使得該上蓋及該下蓋形成一夾合空間，該上蓋及該下蓋設有至少一個以上的第一穿孔及至少一個以上的第二穿孔；至少一組以上感應線圈，該些感應線圈一側穿設於該上蓋的第一穿孔後依序穿過該夾合空間後固定於該下蓋 之第一穿孔，且連接於該下蓋的感應線圈其連接到一高頻探針，且該感應線圈與該高頻探針係錯位設置；至少一個以上的探針，該些探針組裝於該上、下蓋之第二穿孔，與該夾合空間呈垂直設置；該上、下治具之間形成一提供PCB載板容置的檢測空間。

據此，電壓電流透過該些探針導入該PCB載板之線路，線路表面即產生游離電子，並透過該感應線圈偵測將其訊號流過該高頻探針後並將訊號傳回電子儀器進行分析、判斷是否導通，由於本創作將該高頻探針與該感應線圈選用錯位設置，與習用結構相較下，本創作可檢測更微小的PCB載板的線路。

在本創作一較佳實施例中，其中該感應線圈係穿出該上蓋形成一外露接觸結構。

在本創作一較佳實施例中，其中該上、下治具之感應線圈、探針下端依需求各別可增設一感測元件，該些感測元件上設有偵測點。

在本創作一較佳實施例中，其中該些探針具有撓性，可被拉動呈傾斜狀態。

在本創作一較佳實施例中，其中該上治具至少設有一組感應線圈及一組以上的探針以接觸式與非接觸式共存的檢測方式，該下治具可選用兩組感應線圈，以非接觸式的檢測方式檢測該PCB載板的線路。

據此，使高頻探針與感應線圈為錯位設置，主要係利用感應線圈及高頻探針的硬體結構，使其不會造成檢測之干涉，又可檢測更微小線路面積的PCB載板之檢測裝置。

在本創作一較佳實施例中，其中該上、下治具的體積介於10x10mm(公厘)。

在本創作一較佳實施例中，其中該感測元件的偵測點設置呈環狀陣列型態。

在本創作一較佳實施例中，其中該感測元件的偵測點設置呈陣列型態。

透過上述的說明，本創作可以獲得的優點簡述如下：

1.探針接通前，PCB載板以及線路會釋放游離電子，使感應線圈感測其游離電子藉由功率轉換，再由放大器轉換，判斷是否導通。

2.本創作可依據待測物的需求選用接觸式或非接觸式的檢測方式感測PCB載板線路的良率。

3.由於高頻探針與線圈選用錯位設置，因此高頻探針不會造成檢測干涉的情況，因此能檢測更微小的PCB線路面積的被測物。

(1)‧‧‧上治具

(11)‧‧‧上蓋

(111)‧‧‧第一穿孔

(112)‧‧‧第二穿孔

(12)‧‧‧下蓋

(121)‧‧‧第一穿孔

(122)‧‧‧第二穿孔

(13)‧‧‧支撐柱

(14)‧‧‧夾合空間

(21)‧‧‧感應線圈

(22)‧‧‧高頻探針

(3)‧‧‧感測元件

(31)‧‧‧偵測點

(4)‧‧‧探針

(5)‧‧‧下治具

(51)‧‧‧上蓋

(511)‧‧‧第一穿孔

(512)‧‧‧第二穿孔

(52)‧‧‧下蓋

(521)‧‧‧第一穿孔

(522)‧‧‧第二穿孔

(53)‧‧‧支撐柱

(54)‧‧‧夾合空間

(61)‧‧‧感應線圈

(62)‧‧‧高頻探針

(7)‧‧‧感測元件

(71)‧‧‧偵測點

(8)‧‧‧探針

(T)‧‧‧檢測空間

習用

(91)‧‧‧上檢測治具

(92)‧‧‧下檢測治具

(93)‧‧‧檢測區

(94)‧‧‧高頻探針

(95)‧‧‧基板螺絲

第1圖為習用檢測裝置結構圖；第2圖為本創作的上、下治具立體圖；第3圖為本創作治具剖面結構圖；第4圖為本創作該上蓋的俯視圖；第5圖為本創作結構立體圖；第6圖為第5圖的結構剖面圖； 第7圖為本創作第二實施方式使用狀態；以及第8圖為本創作第三實施方式使用狀態。

請參閱第1至6圖，本創作所提供之具電容效應之探針檢測裝置，具有一上治具(1)及一下治具(5)所構成，該上治具(1)與該下治具(5)為上下對應的結構。

請參閱第2、3、5、6圖，為本創作可觀看到該線圈的位置的上、下治具立體圖、為說明本創作PCB載板在上、下治具的相關位置之治具剖面結構圖、結構立體圖、以及說明本創作檢測狀態結構剖面圖；其中該上治具(1)包含有一上蓋(11及一下蓋(12)，該上蓋(11)與該下蓋(12)之間設有多個支撐柱(13)，使得該上蓋(11)及該下蓋(12)形成一夾合空間(14)，該上蓋(11)及該下蓋(12)設有至少一個以上的第一穿孔(111、121)及至少一個以上的第二穿孔(112、122)。

其中該下治具(5)包含有一上蓋(51)及一下蓋(52)，該上蓋(51)與該下蓋(52)之間設有多個支撐柱(53)，使得該上蓋(51)及該下蓋(52)形成一夾合空間(54)，該上蓋(51)及該下蓋(52)設有至少一個以上的第一穿孔(511、521)及至少一個以上的第二穿孔(512、522)。

請一併參閱第2至6圖，其中該上、下治具(1、5)更包含有至少一組以上感應線圈(21、61)，該些感應線圈(21、61)一側穿設於該上蓋(11、51)的第一穿孔(111、511)後依序穿過該夾合空間(14、54)後固定於該下蓋(12、52)之第一穿孔(121、521)，且連接於該下蓋(12、52)的感應線圈(21、 61)其連接到一高頻探針(22、62)，如第2圖所示，該感應線圈(21、61)係穿出該形成一外露接觸結構；請參閱第4圖，該感應線圈(21、61)係與該高頻探針(22、62)為錯位設置，如第6至8圖所示，該些感應線圈(21、61)、探針(4、8)下端能夠依據需求增設一感測元件(3、7)，該些感測元件(3、7)上設有偵測點(31、71)。

請再參閱第2、3、5、6圖，至少一組以上的探針(4、8)，該些探針(4、8)組裝在該上、下蓋(11、12、51、52)之第二穿孔(112、122、512、522)，與該夾合空間(14、54)呈垂直設置，如第6圖所示，該些探針(4、8)具有撓性，在檢測的過程中可被拉動呈傾斜狀態。其中該上、下治具(1、5)之間形成一提供PCB載板容置的檢測空間(T)。

是以，上述結構即是本創作具電容效應之探針檢測裝置之元件介紹，以下將說明本創作之使用方式以及可以獲得的優點。

請參閱第5至8圖，將該上、下治具(1、5)組裝後，將該PCB載板放置於該下治具(5)上方，供該上治具(1)下壓，使得該上、下治具(1、5)之探針(4、8)的電壓導入該PCB載板之線路，使線路表面產生游離電子，並透過感應線圈(21、61)偵測將其訊號流過高頻探針(22、62)後並將訊號傳回電子儀器進行分析、判斷PCB載板線路的良率。

請參閱第5、6圖，係本創作第一實施方式，該PCB載板只有局部的部分式裸露在外，其餘部分與下層都被外層覆蓋，無法以探針(4、8)進行測試，在此狀態下無法使用探針(4、8)測試，必須透過探針(4、8)及感應線圈(21、61)兩者同時並存測試；在本實施方式中，該上治具(1)至少設有一組感應線圈(21)及一組以上的探針(4)以接觸式與非接觸式共存的檢測方式，該下治具(5)可選用 兩組感應線圈(61)，以非接觸式的檢測方式檢測該PCB載板的線路良率；又，該感應線圈(21、61)與該探針(4、8)下端設有偵測點(31、71)。

請參閱第7圖，係本創作第二實施方式，該PCB載板具有排列的規則性，且線路都是外露的形式，因此，該上、下治具(1、5)的感測元件(3、7)的偵測點(31、71)能設置呈環狀陣列型態、或者偵測點(31、71)形成陣列型態，以接觸式與非接觸式共存的檢測方式檢測該PCB載板之線路。

請參閱第8圖，係本創作第三實施方式，該PCB載板線路上層都被外層包覆，而下層為外露的形式，因此，可採用該上治具(1)以非接觸檢測，下治具(5)選用探針(8)接觸式感測該PCB載板之線路。

本創作結構特點在於：(1)該感應線圈與該高頻探針係錯位設置，高頻探針不會造成檢測干涉，可以檢測更微小的PCB線路面積的被測物；(2)本創作的上、下治具因感應線圈與該高頻探針係錯位設置，整體的體積小，為10x10mm(公厘)；(3)本創作可依據待測物的需求選用接觸式或非接觸式的檢測方式感測PCB載板線路的良率。

綜觀上述，可見本創作之探針檢測裝置在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，再者，本創作申請前未曾公開，且其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請貴局核准本件創作專利申請案，以勵創作，至感德便。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

Claims (8)

1. 一種具電容效應之探針檢測裝置，至少包含：具有一上治具(1)及一下治具(5)所構成，該上治具(1)與該下治具(5)為上下對應的結構； 該上、下治具(1、5)各別至少包含有一上蓋(11、51)及一下蓋(12、52)，該上蓋(11、51)與該下蓋(12、52)之間設有多個支撐柱(13、53)，使得該上蓋(11、51)及該下蓋(12、52)形成一夾合空間(14、54)，該上蓋(11、51)及該下蓋(12、52)各別設有至少一個以上的第一穿孔(111、121、511、521)及至少一個以上的第二穿孔(112、122、512、522)； 至少一組以上感應線圈(21、61)，該些感應線圈(21、61)一側穿設於該上、下治具(1、5)之該上蓋(11、51)之該第一穿孔(111、511)後，依序穿過該夾合空間(14、54)後固定於該上、下治具(1、5)之該下蓋(12、52)之該第一穿孔(121、521)，且連接於該上、下治具(1、5)之該下蓋(12、52)的感應線圈(21、61)其連接到一高頻探針(22、62)並以錯位設置；以及 至少一組以上的探針(4、8)，該些探針(4、8)組裝在該上、下治具(1、5)之該上、下蓋(11、12、51、52)之第二穿孔(112、122、512、522)，與該夾合空間(14、54)呈垂直設置； 其中該上、下治具(1、5)之間形成一提供PCB載板容置的檢測空間(T)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該感應線圈(21、61)係穿出該上、下治具(1、5)之該上蓋(11、51)形成一外露接觸結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該上、下治具(1、5)之該感應線圈(21、61)及該探針(4、8)下端能夠依需求各別可增設一感測元件(3、7)，該些感測元件上設有偵測點(31、71)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該些探針(4、8)具有撓性，可被拉動呈傾斜狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該上治具(1)至少設有一組感應線圈(21)及一組以上的探針(4)以接觸式與非接觸式共存的檢測方式，該下治具(5)可選用兩組感應線圈(61)，以非接觸式的檢測方式檢測該PCB載板的線路。
6. 如申請專利範圍第3項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該上、下治具(1、5)之該感測元件(3、7)的偵測點(31、71)設置呈環狀陣列型態。
7. 如申請專利範圍第3項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該上、下治具(1、5)之該感測元件(3、7)的偵測點(31、71)設置呈陣列型態。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具電容效應之探針檢測裝置，其中，該上、下治具(1、5)的體積介於10x10公厘。