无线通信装置的级间测试装置.pdf

本发明提供一种无线通信装置的级间测试装置。无线通信装置具有待测元件及下级元件。待测元件通过信号线电连接下级元件。级间测试装置设置在信号线上且电连接该待测元件以及该下级元件。级间测试装置包含上板、下板、及中介层。中介层设于上板与下板之间。中介层包含第一区块以及第二区块。第一区块用以产生空气阻抗。第二区块用以产生调节阻抗。藉此，级间测试装置可根据空气阻抗以及调节阻抗来检测无线通信装置中待测元件的状况。

权利要求书1.  一种无线通信装置的级间测试装置，所述无线通信装置具有一待测元件、一上接地线、一信号线、一下接地线、以及一下级元件，所述待测元件分别通过所述上接地线、所述信号线、及所述下接地线电连接所述下级元件，其特征在于，所述级间测试装置包含：一上板；一下板，所述下板的一第一接地极通过所述上接地线电连接所述待测元件的一第一接地端及所述下级元件的一第三接地端，所述下板的一下板信号极通过所述信号线电连接所述待测元件的一待测信号端及所述下级元件的一下级信号端，且所述下板的一第二接地极通过所述下接地线电连接所述待测元件的一第二接地端及所述下级元件的一第四接地端；以及一中介层，设置于所述上板与所述下板之间，所述中介层包含一第一区块以及一第二区块，所述第一区块邻近所述第二区块，所述第一区块具有一空气腔，且所述空气腔与所述下板接触以产生一空气阻抗，所述第二区块具有一阻抗调节腔，且所述阻抗调节腔与所述下板接触；其中，所述阻抗调节腔中具有一导电胶、一接地板、一基板层、及一金属板，所述导电胶设置于所述下板上，用以将所述接地板电连接所述第一接地极以及所述第二接地极，且所述导电胶上依序叠设有所述接地板、所述基板层、及所述金属板，所述基板层具有一预定厚度，以根据所述预定厚度产生一调节阻抗。2.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述上板具有一第三接地极、一上板信号极、及一第四接地极，所述中介层还具有一上贯孔、一信号贯孔、及一下贯孔，所述第三接 地极通过所述上贯孔与所述第一接地极对应地设置，所述上板信号极通过所述信号贯孔与所述下板信号极对应地设置，所述第四接地极通过所述下贯孔与所述第二接地极对应地设置。3.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述导电胶设于所述第二区块的周围，且所述导电胶未设置在邻近所述第一区块的位置处。4.  根据权利要求3所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述接地板的形状与所述导电胶的形状相同。5.  根据权利要求2所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述级间测试装置还包含一上连接柱、信号连接柱、以及下连接柱，所述上连接柱插入所述上贯孔以电连接所述第三接地极以及所述第一接地极，所述信号连接柱插入所述信号贯孔以电连接所述上板信号极以及所述下板信号极，所述下连接柱插入所述下贯孔以电连接所述第四接地极以及所述第二接地极。6.  根据权利要求5所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述级间测试装置还包含一探测元件，所述探测元件具有一上接地探针、一信号探针、及一下接地探针，所述上接地探针电性接触所述第三接地极，所述信号探针电性接触所述上板信号极，所述下接地探针电性接触所述第四接地极。7.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述中介层是由所述第一区块以及所述第二区块组成，且所述第一区块的面积与所述第二区块的面积相等。8.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述级间测试装置根据所述空气阻抗以及所述调节阻抗形成一等效阻抗。9.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述中介层为一绝缘材质。10.  根据权利要求1所述的无线通信装置的级间测试装置，其特征在于，所述基板层为一玻璃纤维材质。

说明书无线通信装置的级间测试装置
技术领域
本发明提供一种级间测试装置，且特别是涉及一种无线通信装置的级间测试装置，用于测试无线通信装置中元件的状况的级间测试装置。
背景技术
无线通信（wireless communication）就目前的技术而言已成为了一种移动化产品的设计趋势。无线通信元件一般为设置于系统芯片（System on Chip，简称SoC）中，使得系统芯片可以将无线通信元件的电路加以微型化和模块化，并将所需的功能元件整合于单颗芯片中，而形成无线通信装置，以符合现今移动化产品的需求。
然而，由于无线通信装置中的功能元件众多，若无线通信装置中有某个功能元件有瑕疵，一般检测仪器不容易检测到哪个功能元件有瑕疵。为了确保无线通信装置的功能正常，已知若发现无线通信装置效能不佳或某个功能元件有瑕疵时，即丢弃整个系统芯片，实属浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种无线通信装置的级间测试装置。所述级间测试装置可检测到无线通信装置中元件的状况，并在级间测试装置检测到有瑕疵或毁损的元件时作更换。藉此，使用者仅需更换无线通信装置中有瑕疵或毁损的元件而不需要丢弃整个无线通信装置，将可使制造成本大幅的降低。
本发明实施例提供一种无线通信装置的级间测试装置。无线通信装置上设有一待测元件、一上接地线、一信号线、一下接地线、以及一下级元件。待测元件分别通过上接地线、信号线、下接地线电连接下级元件。级间测试装置包含上板、下板、以及中介层。下板的第一接地极通过上接地线电连接待测元件的第一接地端及下级元件的第三接地端。下板的下板信号极通过信号线电连接待测元件的待测信号端及下级元件的下级信号端。以及下板的第二接地极通过下接地线电连接待测元件的第二接地端及下级元件的第四接地端。中介层设置于上板与下板之间。中介层包含第一区块以及第二区块，且第一区块为邻近第二区块。第一区块具有空气腔，且空气腔接触下板，以产生固定的空气阻抗。而第二区块则具有阻抗调节腔，且阻抗调节腔接触下板。其中，阻抗调节腔中具有导电胶、接地板、基板层、以及金属板。导电胶设于下板上，用以将接地板电连接第一接地极以及第二接地极。导电胶上依序叠设有接地板、基板层、以及金属板。基板层具有一预定厚度，以根据预定厚度产生调节阻抗。
综合以上所述，本发明实施例所提供的无线通信装置的级间测试装置可根据空气阻抗以及调节阻抗之间的阻抗比来检测无线通信装置中待测元件的状况。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
附图说明
图1A是本发明一实施例的无线通信装置的示意图。
图1B是本发明一实施例的级间测试装置测试无线通信装置中的待测元件的示意图。
图2A是本发明一实施例的级间测试装置的分解图。
图2B是本发明一实施例的中介层的分解图。
图3A是本发明另一实施例的级间测试装置的分解图。
图3B是本发明另一实施例的级间测试装置的侧视图。
图4A是本发明另一实施例的探测元件未电性接触级间测试装置的等效电路图。
图4B是本发明另一实施例的探测元件电性接触级间测试装置的等效电路图。
【符号说明】
10：  无线通信装置
20：  待测元件
30：  下级元件
38：  上接地线
40：  信号线
42：  下接地线
50：  测试装置
55：  探测元件
55a： 上接地探针
55b： 信号探针
55c： 下接地探针
100、200： 级间测试装置
110、210： 上板
120、220： 中介层
122、222： 导电胶
123： 凸部
124、224： 接地板
126、226： 基板层
128、228： 金属板
130、230： 下板
ACT： 空气腔
CL：  下连接柱
CS：  信号连接柱
CU：  上连接柱
PG1： 第一接地极
PG2： 第二接地极
PG3： 第三接地极
PG4： 第四接地极
PLS： 下板信号极
PUS： 上板信号极
R1、R11： 第一区块
R2、R22： 第二区块
TG1： 第一接地端
TG2： 第二接地端
TG3： 第三接地端
TG4： 第四接地端
TNS： 下级信号端
TTS： 待测信号端
HL： 下贯孔
HS： 信号贯孔
HU： 上贯孔
Z1： 空气阻抗
Z2： 调节阻抗
ZCT： 阻抗调节腔
Zt： 测试阻抗
具体实施方式
在下文中,将通过图式说明本发明的各种示例实施例来详细描述本发明。然而,本发明概念可能以许多不同形式来体现,且不应解释为限于本文中所阐述的示例性实施例。此外,图式中相同参考数字可用以表示类似的元件。
首先，请参考图1A及图1B，图1A是本发明一实施例的无线通信装置的示意图。图1B是本发明一实施例的级间测试装置测试无线通信装置中的待测元件的示意图。
如图1A及图1B所示，无线通信装置10具有待测元件20、下级元件30、上接地线38、信号线40、以及下接地线42。待测元件20分别通过上接地线38、信号线40、及下接地线42电连接到下级元件30。在本实施例中，待测元件20为无线通信装置中的某个元件，且电连接有前一级元件（未绘于图式中）。而下级元件30则为待测元件20的下一级元件。若使用者欲检测待测元件20的状况，使用者可将本实施例的级间测试装置100设置在待测元件20与下级元件30之间（即将级间测试装置100设置在上接地线38、信号线40、及下接地线42上），如图1B所示。当然，若使用者欲检测下级元件30的状况，使用者可将本实施例的级间测试装置100设置在下级元件30以及其下一级元件之间。为了方便说明，接下来将以级间测试装置100设置在待测元件20以及下级元件30之间，并检测待测元件20的状况来作说明。
接着，请同时参考图2A，图2A是本发明一实施例的级间测试装置的分解图。如图2A所示，待测元件20分别通过上接地线38、信号线40、 及下接地线42电连接下级元件30。级间测试装置100包含上板110、下板120、以及中介层130。下板130的第一接地极PG1为通过上接地线38电连接待测元件20的第一接地端TG1及下级元件30的第三接地端TG3。下板130的下板信号极PLS通过信号线40电连接待测元件20的待测信号端TTS及下级元件30的下级信号端TNS。而下板130的第二接地极PG2则通过下接地线42电连接待测元件20的第二接地端TG2及下级元件30的第四接地端TG4。而中介层120则设于上板110与下板130之间。使得级间测试装置100形成双端口接地-信号-接地（Ground-Signal-Ground，简称GSG）的级间测试结构。在本实施例中，第一接地极PG1、下板信号极PLS、及第二接地极PG2可设置在下板130内，以分别与上接地线38、信号线40、及下接地线42电连接，如图2A所示。又或者第一接地极PG1、下板信号极PLS、及第二接地极PG2可设置且暴露在下板130的底部，以方便与上接地线38、信号线40、及下接地线42电性接触（未绘于图2A）。而第一接地极PG1、下板信号极PLS、第二接地极PG2与上接地线38、信号线40、及下接地线42的设置关系也可依实际的情况作设计，本发明并不对此作限制。
因此，使用者可利用外接的测试装置电连接级间测试装置100来测量待测元件20目前的状况。例如，外部测试装置电连接至下板130的第一接地极PG1、下板信号极PLS、以及第二接地极PG2来测量待测元件20是否有瑕疵或毁损（未绘于图2A中）。又例如，上板110具有三个接触极，且三个接触极分别电连接至第一接地极PG1、下板信号极PLS、以及第二接地极PG2，使得外部测试装置可接触上板110的三个接触极来测量待测元件20是否有瑕疵或毁损（未绘于图2A中），本发明并不对此作限制。此外，在本实施例中，上板110以及下板130为印刷电路板（printed circuit board，简称PCB）。中介层120为绝缘材质，且优选为塑料材质，本发明并不对此作限制。
再来，请同时参考图2B，中介层120包含第一区块R1以及第二区块R2，且第一区块R1邻近第二区块R2。在本实施例中，第一区块R1以及第二区块R2的面积相等，以避免不必要的杂散电容产生而影响级间测试装置100的检测结果。而若杂散电容过小到可以忽略，则不需考虑杂散电容的影响，使得第一区块R1以及第二区块R2的面积不需要相等，本发明并不对此作限制。
第一区块R1具有空气腔ACT，且空气腔ACT接触下板130以产生空气阻抗。在本实施例中，空气阻抗设定为50欧姆，使得级间测试装置100中的信号较不易互相影响。当然，空气阻抗也可设定为其他的固定值，本发明在此不作限制。第二区块R2具有阻抗调节腔ZCT，且阻抗调节腔ZCT接触下板130。阻抗调节腔ZCT中具有导电胶122、接地板124、基板层126、及金属板128。导电胶122设于下板130上，用以将接地板124电连接第一接地极PG1以及第二接地极PG2。而导电胶122上则依序叠设有接地板124、基板层126、及金属板128。基板层126为具有一预定厚度的基板，以根据预定厚度产生调节阻抗。因此，级间测试装置100将可根据固定的空气阻抗以及调节阻抗形成一等效阻抗。
在本实施例中，导电胶122设置在第二区块R2的周围，且不设置于邻近第一区块R1之处，如图2B所示的“ㄈ”字形。而接地板124与导电胶122的形状相同（即接地板124与导电胶122的形状均为“ㄈ”字形），且导电胶222将接地板124电连接到第一接地极PG1以及第二接地极PG2，但不会将接地板124电连接到下板信号极PLS，以降低接地板124以及导电胶122影响电连接在下板信号极PLS的信号线40。当然，接地板124以及导电胶122的形状也可为其他种型式，本发明并不对此作限制。
在此，第一接地极PG1以及第二接地极PG2可设计为与下板信号极PLS在下板130的不同平面，使得接地板124可电连接到第一接地极PG1以及第二接地极PG2时，但不会电连接到下板信号极PLS。又或者导电胶122的形状可设置为接触不到下板信号极PLS（如，导电胶122的“ㄈ” 字形的凸部123设计为超出下板130的下板信号极PLS设置的范围），本发明并不对此作限制。下板130、导电胶122、接地板124、基板层126、金属板128、中介层120、及上板210之间则可利用芯片黏着剂接合，而所属技术领域的普通技术人员应知芯片黏着剂的材质与运用方式，故在此不再赘述。
此外，在本实施例中，接地板124与金属板128为平行设置，使得接地板124、基板层126、以及金属板128之间形成电容量，并据此产生调节阻抗。由于电容量与阻抗成反比。因此，若基板层126的预定厚度越厚，调节阻抗将越大。同样地，若基板层126的预定厚度越薄，调节阻抗将越小。当然，调节阻抗还可利用改变基板层126的材质来作调整。在本实施例中，基板层126为玻璃纤维材质（简称FR4），也可为其他材质，本发明并不对此作限制。
因此，使用者可根据待测元件20的工作频带设计基板层126的预定厚度以产生调节阻抗，使得级间测试装置100根据固定的空气阻抗以及设计后的调节阻抗形成符合待测元件20的工作频带的等效阻抗。进而可提供使用者利用外部的测试装置电连接级间测试装置100来测量待测元件20目前的状况。
接下来，请同时参考图3A及图3B。图3A是本发明另一实施例的级间测试装置的分解图。图3B是本发明另一实施例的级间测试装置的侧视图。如图3A及图3B所示，级间测试装置200包含上板210、中介层220、下板230、上连接柱CU、信号连接柱CS、以及下连接柱CL。而级间测试装置200有关上板210、中介层220、以及下板230的结构与连接关系与级间测试装置100有关上板110、中介层120、以及下板130的结构与连接关系大致相同。
不同的地方在于，上板210具有第三接地极PG3、上板信号极PUS、以及第四接地极PG4。下板230具有第一接地极PG1、下板信号极PLS、 以及第二接地极PG2。以及中介层220还具有上贯孔HU、信号贯孔HS、及下贯孔HL，以分别贯穿中介层220。第三接地极PG3通过上贯孔HU与第一接地极PG1对应设置，且上连接柱CU插入上贯孔HU以电连接第三接地极PG3以及第一接地极PG1。上板信号极PUS通过信号贯孔HS与下板信号极PLS对应设置，且信号连接柱CS插入信号贯孔HS以电连接上板信号极PUS以及下板信号极PLS。第四接地极PG4通过下贯孔HL与第二接地极PG2对应设置，且下连接柱CL插入下贯孔HL以电连接第四接地极PG4以及第二接地极PG2。
在本实施例中，中介层220的上贯孔HU、信号贯孔HS、及下贯孔HL为设置在第一区块R11中。中介层220的第二区块R22设置有导电胶222、接地板224、基板层226、以及金属板228。而有关第一区块R11与第二区块R22之间的对应关系大致上与第一区块R1与第二区块R2之间的对应关系相同。另外，导电胶222、接地板224、基板层226、以及金属板228的结构与连接关系也大致上与导电胶122、接地板124、基板层126、以及金属板128的结构与连接关系相同。故在此不再作赘述。
接下来，使用者可利用探测元件55电性接触级间测试装置200的第三接地极PG3、上板信号极PUS、及第四接地极PG4，并将探测元件55电连接到测量装置50，以进一步测量待测元件20目前的状况，如图3B所示。在本实施例中，探测元件55可为一探针，且探测元件55具有上接地探针55a、信号探针55b、以及下接地探针55c（即一个探针对应到三个探针）。上接地探针55a电性接触第三接地极PG3。信号探针55b电性接触上板信号极PUS。下接地探针55c电性接触第四接地极PG4。使得使用者可以利用测量装置50上的探测元件55电连接至级间测试装置200，并以GSG的级间测试结构来测量待测元件20的状况。而探测元件55还可依照实际需要测量待测元件20的项目作变更，本发明并不对此作限制。
另外，若级间测试装置200没有上连接柱CU、信号连接柱CS、以及下连接柱CL。使得第三接地极PG3通过上贯孔HU与第一接地极PG1 对应设置，但第三接地极PG3并未电连接第一接地极PG1。上板信号极PUS通过信号贯孔HS与下板信号极PLS对应设置，但上板信号极PUS并未电连接下板信号极PLS。以及第四接地极PG4通过下贯孔HL与第二接地极PG2对应设置，但第四接地极PG4并未电连接第二接地极PG2（未绘于图3A-图3B）。
使用者还可利用上接地探针55a由第三接地极PG3插入上贯孔HU至第一接地极PG1，使得第三接地极PG3电连接第一接地极PG1。信号探针55b由上板信号极PUS插入信号贯孔HS至下板信号极PLS，使得上板信号极PUS电连接下板信号极PLS，以及下接地探针55c由第四接地极PG4插入下贯孔HL至第二接地极PG2，使得第四接地极PG4电连接第二接地极PG2。藉此，使用者遂可以利用测量装置50上的探测元件55电连接至级间测试装置200，并以GSG的级间测试结构来测量待测元件20的状况（未绘于图3A-3B）。
为了方便说明使用者如何利用级间测试装置200来测量待测元件20的状况，以下以测量装置50的探测元件55未电性接触级间测试装置200时，级间测试装置200中的空气阻抗以及调节阻抗设计为50欧姆；以及测量装置50的探测元件55电性接触级间测试装置200时，级间测试装置200中的空气阻抗设计为50欧姆以及调节阻抗设计为24欧姆来作说明。因此，测量装置50将可进一步测量工作在2.4Ghz/5Ghz ISM频段的待测元件20的状况。
如图4A及图4B所示，图4A是本发明另一实施例的探测元件未电性接触级间测试装置的等效电路图。图4B是本发明另一实施例的探测元件电性接触级间测试装置的等效电路图。当使用者未将探测元件55电性接触至级间测试装置200时，级间测试装置200的等效电路图将空气阻抗Z1的一端电连接调节阻抗Z2的一端，且空气阻抗Z1的另一端电连接待测信号端TTS（即电连接到待测元件20），而调节阻抗Z2的另一端则电连接到下级信号端TNS（即电连接到下级元件30）。空气阻抗Z1以及调 节阻抗Z2均为50欧姆（即整个级间测试装置200的等效阻抗为50欧姆），如图4A所示。
而当使用者将探测元件55电性接触至级间测试装置200，并提供测试阻抗Zt为50欧姆（即与空气阻抗Z1相同）时，上接地探针55a通过第三接地极PG3电连接第一接地极PG1，信号探针55b通过上板信号极PUS电连接下板信号极PLS，以及下接地探针55c通过第四接地极PG4电连接第二接地极PG2（未绘于图4B）。
此时，级间测试装置200的等效电路图为空气阻抗Z1的一端电连接调节阻抗Z2的一端。空气阻抗Z1的另一端电连接待测信号端TTS（即电连接到待测元件20）以及测试阻抗Zt的一端。测试阻抗Zt的另一端电连接到上板信号极PUS，以通过探测元件55电连接到外部的测量装置50。而调节阻抗Z2的另一端则接地（即调节阻抗Z2与下级元件30之间等效为开路）。此时，空气阻抗仍为50欧姆，但调节阻抗将由50欧姆改变为24欧姆（即整个级间测试装置200的等效阻抗为24/50欧姆），如图4B所示。
接着，测量装置50遂可测量待测元件20所输出的信号目前的状况。举例来说，在正常情况下待测元件20应输出15dBm的信号。若测量装置50测量到15dBm的信号，代表待测元件20为正常运作的元件。而若测量装置50测量到10dBm的信号，则代表待测元件20为瑕疵或毁损的元件。此时，使用者遂可将有问题的待测元件20更换为可正常运作的待测元件20。
综上所述，本发明实施例所提供的级间测试装置可检测到无线通信装置中元件的状况，并在级间测试装置检测到有瑕疵或毁损的元件时作更换。藉此，使用者仅需更换无线通信装置中有瑕疵或毁损的元件而不需要丢弃整个无线通信装置，将可使制造成本大幅的降低。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。