一种测试装置的制作方法

本发明涉及一种测试装置，特别是涉及含有射频微波信号端子的被测装置，如对bga封装的高速传输芯片和微系统(sip)产品进行检测。

背景技术：

未来的信息交流，正在朝着无线和移动的方向发展，包括移动通信、无线局域网、卫星通信、无线接入、雷达探测、gps定位等在内的各类无线移动技术正在蓬勃发展。所有这些系统都需求射频(rf)技术、射频集成电路(rfic)或射频系统。在这些通信系统中，人们需要开发信号频谱延伸到射频段甚至频率更高的微波毫米波波段，此外，一些超高速集成电路同样具有射频微波信号传输的特点。

packeage，常译为封装，通常是指单片ic在从晶圆上切割下来后的保护性外壳及相关附件，主要用于保护硅片。封装的形式一般包括dip、qfp、qfn、bga等，随着工艺水平的提高，封装技术发展的很快，主要是封装密度越来越高，规模越来越大，引脚数目快速增长。此外，由于功能集成的要求，单芯片封装已经不能满足系统设计的要求，封装产品也逐渐地由小规模、单芯片封装向大规模、多芯片封装的方向发展。

sip(systeminpackage)系统级封装，顾名思义，是指在一个封装体中集成一个系统。通常，这个系统需要封装多个芯片并能够独立完成特定的任务，如集成了cpu、dram、flash等多个传统ic芯片的sip系统级封装，其中也包括了含有射频集成电路单元的sip封装，其引脚的引出方式常规采用bga封装扇出方式。

在对含有射频微波传输或超高速传输需求的ic、rfic和sip以及相关的封装基板、高频电路板的测试过程中，其射频微波传输频率或可达到20ghz甚至更高，如何高效、方便地对射频微波通道以及传统的控制通道、电源通道进行测试，是目前急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能方便地对含有较高频率的射频微波通道端口的被测物体进行测试的测试装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种测试装置，用于对含有射频微波信号端口的被测装置进行测试，其特征在于：包括主体，该主体内嵌设有由导体制成的射频微波检测体，射频微波检测体内设有射频弹性探针，射频弹性探针的外部包裹有绝缘套；射频微波检测体内还设有多根围绕在包裹有绝缘套的射频弹性探针周围的辅助接地弹性探针；射频微波检测体的上端设有能分别供射频弹性探针和多根辅助接地弹性探针穿出的穿孔；射频弹性探针的上端能与被测装置的射频微波信号端口接触，射频弹性探针的下端与射频电缆内部导体导电连接，辅助接地弹性探针直接与射频检测体导电接触；射频检测体的下端能与射频电缆连接。

作为改进，所述主体包括面板和设置在面板下方的底板，所述射频检测体包括嵌设在面板内的上嵌件和嵌设在底板内的下嵌件，上嵌件和下嵌件均由导体制成；所述上嵌件内设有沿上下方向延伸的第一通孔，所述射频弹性探针和包裹在射频弹性探针外的绝缘套沿第一通孔的轴向插设在第一通孔内；所述多根辅助接地弹性探针嵌设在上嵌件内，并围绕在包裹有绝缘套的射频弹性探针周围，同时多根辅助弹性探针的下端与下嵌件导电接触；所述下嵌件内设有沿上下方向延伸的第二通孔，第一通孔和第一通孔同轴设置，第二通孔内设有沿第二通孔的轴向插设的下绝缘套，下绝缘套内设有与射频弹性探针导电接触的射频内导体。

再改进，所述上嵌件在第一通孔顶端处形成有上补偿台阶；所述内导体中部形成有下补偿台阶；射频弹性探针的下端部呈锥形，且与绝缘套内壁之间形成有间隙。

再改进，所述射频内导体下端开有供射频电缆中心导体插入的插孔。

再改进，所述下绝缘套下部设有防止射频内导体与射频电缆外导体短路的绝缘垫片。

再改进，所述射频内导体插孔内壁与射频电缆中心导体采用焊锡焊接；所述下嵌件的第二通孔内壁与射频电缆外导体采用焊锡焊接。

再改进，所述面板内还嵌设有低频弹性探针，所述底板内对应位置设有能与低频弹性探针导电接触的低频插针。

再改进，所述面板内还嵌设有接地弹性探针，所述底板内对应位置设有能与接地弹性探针导电接触的接地插针。

再改进，所述主体外设有金属壳体，金属壳体下方设有金属底壳，金属底壳上设有射频检测接口，射频检测体的射频内导体通过射频电缆与射频检测接口导电连接；金属底壳上还设有低频检测接口，低频插针下部带有插孔，可与低频检测接口通过导线导电连接；接地插针与金属壳体导电接触。

再改进，所述金属壳体的上部还设有上盖，上盖与金属壳体通过卡扣活动连接。

再改进，所述上盖上与被测对象对应的部位开有通孔观察窗，该通孔观察窗内设有能压紧被测装置的活动垫片。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用弹性探针与被测对象的焊盘或bga球作有效接触，可以灵活、方便的更换被测对象，免焊接设计对被测对象无损伤。

2、射频检测体作为射频微波信号主要传输通道，同时在与被测物体接触部位也构置了同轴结构的传输通道，可通过设置补偿结构以较好的达到阻抗匹配效果以减少射频微波信号的反射。

3、在改进方案中，采用一体式集成设计，可对被测对象所有的射频、控制、电源端口作对应的检测端口引出，体积较小，可以满足进线测试的需求。

4、在改进方案中，上盖区域设有开放结构，可以方便的对一些sip产品进行在线开窗检测，进一步对封装内的特定芯片单元执行定点调试分析操作。

附图说明

图1为本发明实施例中测试装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中测试装置另一视角的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中测试装置的立体分解图；

图4为本发明实施例中测试装置的剖视图；

图5为本发明实施例中主体和射频检测体的结构示意图；

图6为本发明实施例中上嵌件及内部组件的结构示意图；

图7为本发明实施例中下嵌件及内部组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～4所述的测试装置，用于对含有射频信号端子71的被测装置7进行测试，其包括主体1，该主体内嵌设有由导体制成的射频检测体2，射频检测体内设有射频弹性探针3，射频弹性探针的外部包裹有绝缘套4；射频检测体内还设有多根围绕在包裹有绝缘套的射频弹性探针周围的辅助弹性探针5；射频检测体的上端设有能分别供射频弹性探针和多根辅助弹性探针穿出的穿孔；射频弹性探针3的上端能与被测装置7的射频信号端子71接触，射频弹性探针的下端与射频电缆6内部导体61导电连接，辅助弹性探针5直接与射频检测体2导电接触；射频检测体2的下端能与射频电6缆连接。

本实施例中，主体1整体采用绝缘材质制成，其包括面板11和设置在面板下方的底板12；所述射频检测体2包括嵌设在绝缘面板11内的上嵌件21和嵌设在底板12内的下嵌件22，参见图5所示，上嵌件21和下嵌件22均由导体制成；所述上嵌件21内设有沿上下方向延伸的第一通孔，所述射频弹性探针3和包裹在射频弹性探针外的绝缘套4沿第一通孔的轴向插设在第一通孔内；所述多根辅助弹性探针5嵌设在上嵌件21内，并围绕在包裹有绝缘套4的射频弹性探针31周围，同时多根辅助弹性探针5的下端与下嵌件22导电接触；上嵌件21的上端设有能分别供射频弹性探针3和多根辅助弹性探针5穿出的穿孔，参见图6所示；所述下嵌件22内设有沿上下方向延伸的第二通孔，第一通孔和第一通孔同轴设置，第二通孔内设有沿第二通孔的轴向插设的下绝缘套8，下绝缘套8内设有与射频弹性探针3的下端导电接触的射频内导体9，参见图7所示。

在本例中，下嵌件22的外形采用了上宽下窄的台阶设计，在实际设计中还可以采用上窄下宽或两端窄中间宽的台阶设计。此部分的结构变动，应该都在权利保护范围之内。

在本实施例中，整个射频传输线基于50ω的特性阻抗设计，但在一些过渡段采用错位补偿或高抗补偿以减少射频微波反射，提升传输性能。如为了形成补偿，上嵌件21在第一通孔顶端处形成有上补偿台阶21a，可以用于调节与芯片焊盘接触处的阻抗匹配；所述内导体9中部形成有下补偿台阶9a，形成高抗补偿；射频弹性探针3的下端部呈锥形，且与绝缘套4内壁之间形成有间隙4a，形成高抗补偿。射频内导体9下端开有供射频电缆6内部导体61插入的插槽91。下绝缘套8下部设有防止射频内导体与射频电缆外导电壳体短路的绝缘垫片10。

在本实施例中，所述的绝缘套4和下绝缘套8的外形采用了单独绝缘材质设计，实际设计还可采用部分空气介质或混合介质的方式达到绝缘和支撑的目的。此部分的结构变动，应该都在权利保护范围之内。

面板11内还嵌设有低频弹性探针13，所述底板12内对应位置设有能与低频弹性探针导电接触的低频插针23。面板11内还嵌设有接地弹性探针14，所述底板12内对应位置设有能与接地弹性探针导电接触的接地插针24。

在本实施例中，所述的射频弹性探针31、辅助弹性探针5、低频弹性探针13以及接地弹性探针14采用了双动弹性探针作为达到可靠接触的传输介质，在实际应用中还可采用毛纽扣、导电胶垫、异形弹性针等多种带弹性接触的垂直互联方式。此部分的结构变动，应该都在权利保护范围之内。

本图例中，只采用了一处射频检测体做为示例描述，实际上可以采用多个射频检测体分布。此外，射频检测体、低频针以及接地针的位置、间距布局也只作为示意给出，并不能作为实际布局限定。

针对特殊的芯片布局，如更密集的间距，面板11可以和上嵌件21制成一体件，采用工程塑料材质，并使用较短、较细的弹性探针及采用数量更多的射频接地以减少射频传输损耗。另外，针对一些低频集中分布的芯片布局，面板11和上嵌件21也可以采用整块金属制成，但是低频弹性探针部位的外围材料需要变成绝缘材质，并形成新的独立嵌件。此部分可针对芯片的实际布局而进行优化排列组合，应该都在权利保护范围之内。

主体1外设有金属壳体15，金属壳体15下方设有金属底壳16，金属底壳16上设有射频检测接口17，射频检测体的射频内导体通过射频电缆与射频检测接口电连接；金属底壳上还设有低频检测接口18，低频插针23与低频检测接口18通过导线导电连接；接地插针24与金属壳体导电接触。金属底壳16内部挖空形成空腔，用于容纳射频电缆及低频导线等部件，底部开口使用底盖161覆盖。

在本实施例中，所述的低频检测接口18采用了j30j微矩形电连接器，实际可使用j63、d型等其它类型的电连接器。扩展的，可进一步的在金属底壳16与底盖161形成的空腔内安放控制电路板，用于优化低频电源的稳定性和控制信号的波形。此部分的结构变动，应该都在权利保护范围之内。

金属壳体15的上部还设有上盖19，上盖19与金属壳体16通过卡扣20活动连接。上盖19上与射频弹性探针对应的部位开有通孔观察窗19a，该通孔观察窗内设有能弹性压紧被测装置的活动垫片25。

在本实施例中，上盖19与金属壳体16通过双卡扣活动连接，可扩展的使用一侧轴固定，另一侧卡扣活动连接的翻盖结构。此部分的结构变动，应该都在权利保护范围之内。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。