同轴测试探针模组及其测试装置的制作方法

本实用新型是有关于一种同轴测试探针模组及其测试装置，特别是指一种使用于高频传输线量测时，能有效达到阻抗匹配的同轴测试探针模组及其测试装置。

背景技术：

传统的测试模组主要是由弹簧针(pogopin)及印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)所组成，由于结构复杂，阻抗不连续点多，用来进行传输线测试时，常因为测试针模无法有效地做到阻抗匹配，而使得测试设备与待测物之间反射量过大，而无法精准量测到传输线的s参数(s-parameter)。

若是改采用将板对板连接器(boardtoboardconnector，btbconnector)的公母头对扣方式进行测试，将不适合于量产过程中的测试，也容易在测试的过程中产生连接器压伤的情形，承担零件故障的风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型于一实施例中提供一种同轴测试探针模组，包括金属空心基座、多个探针、多个连接部以及测试部。金属空心基座具有位于相对二侧的第一端部及第二端部。多个探针穿设于金属空心基座中，各探针分别具有连接端及测试端，各探针的连接端凸出于金属空心基座的第一端部，各探针的测试端凸出于金属空心基座的第二端部，且各探针的测试端穿设于金属件，使探针的测试端的末端凸出于金属件，且于金属件内填充绝缘材料，以包覆位于金属件内的探针。各探针的连接端分别连接至一连接部。测试部具有相对设置的第一表面及第二表面，探针的测试端自测试部的第二表面穿入测试部，直至探针的金属件位于测试部中，且探针的测试端的末端露出于测试部的第一表面。

在一些实施例中，绝缘材料为铁氟龙。

在一些实施例中，还包括固定件，固定件设置于金属空心基座的第一端部，且连接部组设于固定件。

在一些实施例中，还包括组装件，设置于金属空心基座的第二端部并具有通孔，测试部穿设于通孔并固设于组装件。

在一些实施例中，测试部的第二表面侧具有顶抵部，顶抵部面积大于通孔的截面积，使顶抵部顶抵于组装件邻近金属空心基座的一侧。

本实用新型于另一实施例中提供一种测试装置，包括载板、驱动件以及如上所述的同轴测试探针模组。载板具有容置槽，容置槽放置待测传输线。至少一同轴测试探针模组组设于驱动件，且位于载板的上方并对应于容置槽，驱动件带动至少一同轴测试探针模组靠近载板直至使至少一同轴测试探针模组的探针的测试端的末端接触待测传输线。

在一些实施例中，至少一同轴测试探针模组的测试部的第二表面凸设有多个定位件。

在一些实施例中，定位件凸出于第二表面的高度是小于探针的测试端的末端凸出于第二表面的高度。

综上所述，本实用新型所提供的同轴测试探针模组及其测试装置，通过同轴的结构，使探针有效地达到阻抗匹配，且探针的外壳是金属空心基座，探针的测试端穿设于金属件，可以使得整个测试组件与待测传输线共地，以增加接地面积，提升整体稳定度，减少测试的杂波。并且，还可以取代板对板连接器公母头对扣的测试方式，毋须承担连接器压伤与零件故障的风险。再者，本实用新型所提供的同轴测试探针为活动式探针，在测试装置中，直接锁在测试夹具上即可使用，有效提升测试夹具的灵活性，也同时缩短测试夹具的开发周期与验证时间，减少成本。

以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技艺者了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求书及附图，任何熟悉相关技艺者可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。

附图说明

图1是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的外观示意图；

图2是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的分解示意图；

图3是本实用新型一实施例测试装置的作动图；

图4是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的仰视示意图；

图5a是传统针模在测试时的驻波比(voltagestandingwaveratio，vswr)图；

图5b是本实用新型一实施例同轴测试探针模组在测试时的驻波比(vswr)图；

图6a是传统针模在测试时的s11曲线图；

图6b是本实用新型一实施例同轴测试探针模组在测试时的s11曲线图。

【符号说明】

100:同轴测试探针模组

10:金属空心基座

11:第一端部

12:第二端部

20:探针

21:连接端

22:测试端

221:末端

23:金属件

231:绝缘材料

30:连接部

31:螺丝

32:螺帽

40:测试部

41:第一表面

42:第二表面

421:顶抵部

422:定位件

50:固定件

60:组装件

61:通孔

62:凹部

200:测试装置

70:载板

71:容置槽

72:待测传输线

80:驱动件

具体实施方式

请参阅图1至图2，图1是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的外观示意图，图2是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的分解示意图。由图1可见，本实施例的同轴测试探针模组100包括金属空心基座10、探针20、连接部30以及测试部40。

请参阅图2，金属空心基座10的部分使用透视的方式，以更清楚绘示出详细的内部结构。由此分解图可见，金属空心基座10具有位于相对二侧的第一端部11及第二端部12，多个探针20穿设于金属空心基座10中。各探针20分别具有连接端21及测试端22，探针20的连接端21凸出于金属空心基座10的第一端部11，探针20的测试端22凸出于金属空心基座10的第二端部12。各探针20的测试端22穿设于金属件23，使探针20的测试端22的末端221凸出于金属件23，且于金属件23内填充绝缘材料231，以包覆位于金属件23内的探针20。由图2中透视的部分可见，各探针20的连接端21分别连接至连接部30。

续请参阅图2，测试部40具有相对设置的第一表面41及第二表面42，探针20的测试端22自测试部40的第二表面42穿入测试部40，直至探针20的金属件23位于测试部40中，且探针20的测试端22的末端221露出于测试部40的第一表面41。

如上所述，本实用新型所提供的同轴测试探针模组100，设计是同轴的模式，使测试针模有效地做到阻抗匹配，测试频率达到15ghz。再者，探针20、测试部40及其外壳(金属空心基座10)均为接地端，探针20的测试端22穿设于金属件23。金属件23经由同样为金属材质制成的测试部40再与金属空心基座10相连接，将使得同轴测试探针模组100的整体形成共地，在测试时可经由测试部40与待测物共地，使测试时的差损曲线能更平滑，不产生共振，以克服现有技术中所面临的问题。

本实施例中，填充于金属件23内的绝缘材料231是铁氟龙，但不以此为限。在一些实施例中，可使用其他绝缘材料填充于金属件23内。在探针20前端金属件23内所填充的铁氟龙，进行针模测试时，并不会与连接器接触，避免因dk值(dielectricconstant)变化使阻抗产生变化，影响测试结果。

请参阅图2下方部分，本实施例的同轴测试探针模组100，还包括固定件50，而在本图中，为了更清楚绘示出详细的内部结构，固定件50也是使用透视的方式呈现。固定件50设置于金属空心基座10的第一端部11，且连接部30组设于固定件50。如图2所示，本实施例中，连接部30是由螺丝31与螺帽32组成，探针20的连接端21连接于连接部30的螺丝31，组设时将具有探针20的螺丝31穿设于固定件50，另一端则使用连接部30当中的螺帽32，转入螺丝31以将探针20固定于固定件50上，但不以此为限。在一些实施例中，也可以使用其他固定方式去固定探针20，不过在固定件50的部分，主要还是一探针20搭配一连接部30。

请参阅图2上方部分，本实施例的同轴测试探针模组100，还包括组装件60，设置于金属空心基座10的第二端部12并具有通孔61，测试部40穿设于通孔61并固设于组装件60。如图2所示，测试部40的第二表面42侧具有顶抵部421，顶抵部421面积大于通孔61的截面积，组装时，使顶抵部421顶抵于组装件60邻近金属空心基座10的一侧。更详细地，如图2所示，本实施例中，组装件60的通孔61周围具有一方形凹部62，组装时，测试部40的顶抵部421就容设于组装件60的方形凹部62中，完成测试部40的固定。

请参阅图3，图3是本实用新型一实施例测试装置的作动图。由图3可见，本实施例的测试装置200，包括载板70、驱动件80以及同轴测试探针模组100。

如图3所示，载板70具有容置槽71，容置槽71放置待测传输线72，本实施例中，二同轴测试探针模组100组设于驱动件80，且位于载板70的上方并对应于容置槽71，驱动件80带动同轴测试探针模组100靠近载板70，直至使同轴测试探针模组100的探针20的测试端22的末端221接触待测传输线72。

续请参阅图3，使用本实施例的测试装置200进行测试时，驱动件80与马达电性连接(图中未示出)，因此测试装置200往下直线运动，直至探针20的测试端22的末端221接触至待测传输线72，但不以此为限。在一些实施例中，驱动件80也可搭配设置于滑轨上，以带动同轴测试探针模组100靠近载板70进行测试。

请参阅图4，图4是本实用新型一实施例同轴测试探针模组的仰视示意图。由此仰视图的绘示，将更清楚了解容设于测试装置200中的探针20，其测试端22的末端221接触待测传输线72的方式。如图3及图4所示，测试部40的第二表面42凸设有多个定位件422，定位件422凸出于第二表面42的高度是小于探针20的测试端22的末端221凸出于第二表面42的高度。本实施例中，探针20裸露出的部分大约是0.3毫米，将大幅度降低阻抗不匹配的影响程度。

再者，本实用新型所提供的同轴测试探针模组100及测试装置200，不只适用于5g板对板连接器的高频传输线测试，也适用于所有射频连接器(radiofrequencyconnector，rfconnector)的传输线测试。且使用本实用新型所提供的测试方法，测试系统当中的向量网络分析仪(vectornetworkanalyzer，vna)、同轴电缆及同轴探针均保证在50欧姆。且本实用新型所提供的方式适合于量产过程中的测试，不但效率高，也不易产生零件压伤。

接下来，请同时参阅图5a及图5b，图5a是传统针模在测试时的驻波比(vswr)图，图5b是本实用新型一实施例同轴测试探针模组在测试时的驻波比(vswr)图。如图5a及图5b所示，通过探针20置于金属空心基座10中的结构，探针20、测试部40及其外壳(金属空心基座10)均为接地端，探针20的测试端22穿设于金属件23，金属件23穿设于测试部40，将能够更方便地使得同轴测试探针模组100整体与待测传输线72形成共地，以增加传输线测试时的接地，使整体传输线测试提高了稳定度，因此，图5a与图5b相比下，从时域反射(timedomainreflectometry，tdr)的量测结果看来，图5a为传统针模在测试时的波型，可见于针模下针点会有一个阻抗瞬间下降至约42欧姆的情形发生(横轴为-250处)，而使得传统针模于下针处产生阻抗不匹配的情况。反之本实用新型所提供的同轴测试探针模组100则能大致保持阻抗匹配，即使于下针时有所变动(例如-199.2附近或1069.4附近)，变动范围亦在50欧姆的5％范围内小幅度的变动。

目前在技术上无法满足高频测试的原因是，s参数在高频段会因阻抗不匹配而产生谐振，由此可知，本实用新型有效改善了传统测试模组中，因阻抗不匹配而导致的波型不稳定，并且有效提升软性印刷电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)焊接板对板连接器后，传输线的5g高频量测的准确性与效率。

更详细地，请同时参阅图6a及图6b，图6a是传统针模在测试时的s11曲线图，图6b是本实用新型一实施例同轴测试探针模组在测试时的s11曲线图。由s11的匹配度观察，可以发现本实用新型所提供的同轴测试探针模组100与传统板对板连接器对扣的值均在-15db(@15ghz)。如图6a及图6b所示，本实用新型所提供的同轴测试探针模组100与传统板对板连接器对扣测试的差损曲线都相当平稳，且损耗值是接近的，由此证明本实用新型所提供的同轴测试探针模组100测试方法是相当准确的(117.8mm:-2.6db/单位损耗0.022db/10ghz)。

传统针模必须使用印刷电路板转接，将增加阻抗不连续点，同时也增加测试时的不确定性，然而，本实用新型所提供的测试装置200，则由探针20与电缆组成，有效降低量测的不确定性。再者，传统针模是使用一般的绝缘材料，无金属包覆所以无法完全与待测传输线72形成共地而造成阻抗不匹配。然而同轴探针通过同轴的结构使得测试时同轴测试探针模组100与待测传输线72形成共地，阻抗匹配良好，因此其差损与传统板对板连接器对扣数据接近。本实用新型所提供的设计，除了排除与传统针模的差异以外，还排除了pcb转接板的制程差异，所以同轴测试探针模组100更适合大批量的量产。

综上所述，本实用新型所提供的同轴测试探针模组100，通过同轴的结构，使探针20有效地达到阻抗匹配，且探针20的外壳是金属空心基座10，探针20的测试端22穿设于金属件23，可以使得整个测试组件与待测传输线72共地，以增加接地面积，提升整体稳定度，减少测试的杂波。并且，还可以取代板对板连接器公母头对扣的测试方式，毋须承担连接器压伤与零件故障的风险。再者，本实用新型所提供的同轴测试探针20为活动式探针，在测试装置200中，直接锁在测试夹具上即可使用，有效提升测试夹具的灵活性，也同时缩短测试夹具的开发周期与验证时间，减少成本。

虽然本实用新型以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉相像技术者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定的范围为准。