TWI269875B - Measuring method and system for PCB characteristic impedance - Google Patents

Description

1269875 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種電子量測技術，特別是有關於一 種兒路板特性阻抗量測方法及系統，其可應用於對一電路 ，，特別是一微波線路電路板，進行一特性阻抗量測程序， 藉此而檢驗出該電路板的特性阻抗（characteristic impedance)是否符合預定之要求值。

【先前技術】 由於目前無線網路、行動電話、以及全球定位系統 、U System，GPS)等無線通訊技術的快 t進展及廣大的需求，微波電路的設計及製造已成為電子 $界中的一項極為熱門的電子技術。基本上，微波線路所 、酋=的電路板上係佈置—種稱輕線路（miGrQstrips)的 W、、泉路’以藉由此微線路來傳遞超高頻率的微波信號， J如為1GHz至3GHz (gigahertz)的微波信號。 由於微波電路係用來傳遞超高頻率的微波信號，因对 =ΐ板的特性阻抗⑽咖teHst le lmped繼）便成為 /电路κ上所需考量的_項極為重要的參數；也因 電路板的製造上，對特性阻抗也必須要求能 ’付〇客戶之規格所指定之要求值。 、〈而目^方、I子業界，微波線路電路板的客戶與製这 仍缺乏_種客觀標準的特性阻抗量測方法，因此 ϋ微波線路電路板的實際特性阻抗值與預定之 ;之間吊存在偏差。若微波線路電路板的特性阻抗羞 18723 5 1269875 生偏差’則其將使得整體之微波電路的操作特性產生偏移 而無法正常處理微波信號。 【發明内容】 a鑒於以上所述習知技術之缺點，本發明之主要目的便 制在提1、肖A路板特性阻抗量測方法及系統，其可對 衣造^商所製造出的微波線路電路板進行—自動化的特性 ^几里耻序’ 此而檢驗出製成之微I線路電路板 性阻抗是否符合客戶規格所指定之要求值。 本發明之電路板純阻抗量财法及純係設計來 -電路板’特別是一微波線路電路板，進行一特 ^且抗量測程序’藉此而檢驗出該電路板的特性阻抗 呈卿二卿咖咖）是否符合預定之要求值。於 具’本發明之電路板特性阻抗量測方法及系統例

Hi二二動化之電路板生產線，藉以對製成後之成 、/、〃路电路板進行一自動化之特性阻抗量測程序。 。本發明之電路板特性阻抗量測方法至少包含以下之 ，序步驟：⑴將該電路板定位至一量測位置上；⑵將一 二:接觸至該電路板上之導電祕的量義點和接地 Γ 頻率信號透過該組探針來施加至該電路板， 板的特性阻抗值;以及⑷將所量測 &人，丨几值人一預定之特性阻抗值作比較丨若大致相 口貝/出-品官通過訊息；反之，若不相符合，則發 出一 口口官不通過訊息。 只月五木構上，本發明之電路板特性阻抗量測系統至 18723 6 1269875 少包含：（a) 一攀故 a 量測位置上；^位杈組，其可將該電路板定位至— 將該電路板定位於該=拉組\其可於該電路板定位模組 電路板上之導里"立置上後，將一組探針接觸至該 量測儀器=量測觸點和接地端；⑹一阻抗 上之導電線路的量測觸點之後， 妾路板 模組來施力，電路板，藉此而量測;、探針 抗值；以及f α 、出。玄Α路板的4寸性阻 模組所量 相符合，則發出-品管不通過訊息。反之’右不 於預fr之電路板特性阻抗量測方法及系統的特點在 :旦先於待測之電路板上設定一組量測觸點；並於實^進 ::測時:將—組探針接觸至該些量測觸點上，即可：阻 旦彳儀m自動I測出該電路板的特性阻抗值，並將實際 卜=的特性阻抗值與客戶規格所要求之特性阻抗值作比 :，右不相符合，則即將該電路板退回給製造部門。於微 t路電路板的製造上，此特點可快速檢驗出製成 H 電路板的特性阻抗是否符合客戶所要求之值，藉此而 ’、衣成之電路板的品質性及可用性。 [貫施方式】 以下即配合所附之圖式，詳細揭露說明本發明之電路 板特性阻抗量測方法及系統之實施例。 昂1圖即首先顯示本發明所適用之一種電路板1〇 (例 18723 7 !269875 •=為一被波線路電路板）的外觀结構形態。如圖所示，此 弘路板ίο係建構於一基板2〇，且於該基板2〇上設置有一 或多條導電線路，例如為用來傳遞微波信號的微線略 l/_^r〇St]^PS) ’ 包括一單線式（Single end)之微線路 31 °對差分式（(1“卜1^111:。1)之微線路32;並進而机晉 一接地端33。（註·篦1阁幺％儿 ^ , 。又直有 咅 ^主.弟1圖為間化之示意圖式，其僅係以示 ^ I頦不一早線式微線路和一對差分式微線路；但兮+ :板10於具體實施上可能包括其它之電路元件，且Γ線: ::形態可能更為複雜)。此外’為了配合本 提供 :性阻抗量測程序’此電路板!。上的各條微線路31 = ㈣=衫—量測觸點，例如為於單線式微線路31 、 编預先5又疋—量測觸點41，且於#八+ % # —且於差分式微線路32的 鳊刀別預先設定一對量測觸點42。 弟2圖即顯示本發明之带 押m “匕占 板特性阻抗量測系統（如 t旒100所私之虛線框所包含之 门 示，本發明之電路板特性阻抗 =·充木―構。如圖所 係用以對上述之電路板1{) ^里^、統100於貫際應用上 甩給极ιυ進仃一阻抗量測程 測出該電路板1〇的特性阻抗（characteristic日匕而置 wpedance)。於具體實施上，本發明之帝 測系統100例如可整合至— 板轿性阻抗量 ^ . θ5 . Λ 自動化之電路板生產線（未於 圖式中减不），藉以對製成徭 、 仃自動化之特性阻抗量測程序。 ^ 如第2圖所示’本發明 的系統架構至少包含：⑷―^；生㈣_糸、统⑽ 包路板疋位模組110 ; (b)—探 18723 Ϊ269875 .針模組120; (c)一阻抗量測儀器模組13〇;以及⑷一品管 " 判別模組140。 电路板定位杈組11 0可將該電路板丨〇如第.3圖所示 叙地女置及固疋至-量測位置i J i上。於具體實施上，此 電路板定位模組110可例如整合至一自動化之電路板生產 =的傳輸帶（未於圖式中顯示）’藉以將製成後之成批的微 波線路電路板依序安置及固定至量測位置U1上。 • 探針模組120可於上述之電路板定位模組110將該電 2板10安置至該量測位置上後，將一組探針121接觸至該 ^路板1〇上之各條微線路3卜32分別所屬的量測觸點 41、42以及接地端33。 針測儀器模組130可於上述之探針模組⑽的探 針⑵接觸至該電路板10上之各個量測觸點41、42及接 2端33後，將一頻率信號透過該探針模幻2〇來施加 =板ίο上的各條微線路31、32，藉此” •板1〇的特性阻抗值（以下^來代表此實際量測到的特性 阻抗值）。由於此阻抗量測儀器模組13〇係採用_習用 =繼來量測特性阻抗，因此於此說明 細節作進一步詳細之說明。 品管判別模組14G可將上述之阻抗量測儀器 所夏測到的特性阻抗值名與一客戶規格所指定之要求值 (以下喝表示)作比較；若大致相符合(即名=二值 其間之誤差小於一預定之百分比，例如為3 ° 5 品管通過訊息；反之，若不相符合（石^ ^出一 、| A笑么，或其間之 18723 9 1269875 誤差：於3%)，則發出一品管不通過訊息 尸旦利用應用貫例來說明本發明之電路板特性 几1GG於實際應用時的操作方式。 土广時參閱第1圖至第3圖’於實際應用時，每當f =造完成—成批的電路板1。後，即可將此批電路： 1 0例如以一輸送帶〔去 — (未式中頭示）來依序通過本發明 板4寸性阻抗量測系統1 〇 〇所在的測試平台。每當有 r:;路：:°進入此測試平台時，本發明之電路板特性阻 Γ固1，中的電路板定位模 量測位置=測位f1111。當該電路板10被固定於該 121接奶至後，探針模組120即被啟動來將一組探針 接觸至錢路板1G上之各純、㈣ 點41、42和苴接岫☆山„冰朴人 的里測觸 即被啟動來V量測儀器模組130 電路板1〇上:夂針模組12◦而施加至該 量測m / 泉路31、3 2，並藉由其回應信號而 ^亥电路板10的特性阻抗值石。接著阻抗量測儀哭 =二，量測出的特性阻抗值騎料 抗^盘官判別模組14 〇將此實際量測到的特性阻 ，、 戶之規格所要求特性阻抗值z作比較；若大 欠相符合（即H或其間之誤差小於—預定之百^大 =3=出一品管通過訊息;反之’若不相符合(即 若二：之…於3«’則發出一品管不通過訊 心右為σσ官不通過訊息，則測試人員即會 退回給製造綠反之，若㈣她息，則Γ造= 18723 10 1269875 即可將該電路板10交貨給客戶。 量測崎—種新顆之電路板特邮 :貝方法及祕，其可應料對―電路板進行 r程序；且其特點在於預先於待測之電路板上1 :: 夏測觸點；並於實際進行量測時，將一组 叹疋、，且 量測觸點上，即可令阻抗量 i木、，十接觸至該些 4i ^ m ^ _ 、儀^自動1測出該電路板的 =值’並將實際量測到的特性阻抗值與一二= 私所要求之特性阻抗值作比較； 之規 給製造部門。於微波線路電二 ==:出製成之微波線路電路板的 = 口各戶所要求之值，藉此而確保製成 ^否付 可用性。本發明因此具有極佳之進步性及實用性:質性及 以上所述僅為本發明之較佳奋 定本發明之實質技術内容的範圍：二：已=非用以限 :廣義地定義於下述之申請專；術内容 全相同、或是為一種等效之==圍所定義者為完 明之申請專利範圍之中。 ㈣被視為涵蓋於本發 【圖式簡單說明】 第1圖為一結構示意圖，其一 波線路電路板的外觀結構形態；、、毛月所適用之微 第2圖為一系統架構示意圖，复 板特性阻抗量測系統的架構；、中心本發明之電路 第3圖為一應用示意 圖，其中顯示本發明之電路板特 18723 11 1269875 性阻抗量測系統於實際對一電路板進行特性阻抗量測程序 時的方式。 【主要元件符號說明】 ίο 電路板（微波線路電路板） 20 基板 31 單線式微線路 32 差分式微線路 33 接地端 ® 41量測觸點 42 量測觸點 100 本發明之電路板特性阻抗量測系統 110 電路板定位模組 111 量測位置 120 探針模組 121 探針 φ 130 阻抗量測儀器模組 140 品管判別模組 12 18723

Claims (1)

1269875 申請專利範圍： 種電路板特性阻抗量測方法，其可應用於對一電路 、、行彳寸性阻抗量測程序，藉此而量測出該電路板 +寸〖生阻抗，其中該電路板上係預先製出有至少一導 二、、泉路和一接地端，且該導電線路上係預先設置有至 ^ 一量測觸點； 將該電路板定位至一量測位置上； :-組探針接觸至該電路板上之導電線路的量測 月U和接地端； ，-頻Μ號透料崎針來絲至料 此而夏測出該電路板的特性阻抗值；以及 將所量測到的特性阻抗值盥一 ^ bt ^ ^ 預疋之特性阻抗值 匕車乂，右大致相符合，則發出一 之，若不相符人，則於山 s逍迺Λ心，反 2. 3. 4. 如…： 發出一品管不通過訊息。 申β專利範圍第1項 恭 法，1中亨帝踗你基、之电路板詩性阻抗量測方 Μ电路板為—微波線路電路板。 如申凊專利範圍第〗 、处之笔路板特性阻抗量測方 由其t轉電㈣包括m崎路。 如申請專利範_〗項所述之電f … 法，其中該導電線路包 寸性阻抗ι測方 從 ％深路包括差分式微線路。 —種電路板特性阻抗 柘推；r 壯α 死其可應用於對一雷炊 板進订一将性阻抗量 电路 的特性阻抗；”今〜“此而量測出該電路板 “路板上係預先製出有至少—導 18723 13 5. 69幻5 ^線路和一接地端，且該導電線路上係預先設置有至 量測觸點； 此電路板特性阻抗量測系統至少包含： 位署％路板定位模組，其可將該電路板定位至-量測 夏上； 定位於組’其可於該電路板定位模組將該電路板 上里屑位置上後，將一組探針接觸至該電路板 之導電線路的量測觸點和接地端； 觸至二t『測儀器模組，其可於該探針模組的探針接 〜电路板上之導電線路的 #號透過該探針模組來施加至該電路板丄:員 測出該，路板的特性阻抗值；^路板猎此而置 測到的特性二::二抗量測儀器模組所量 大致相符合，則發出、抗值作比較；若 符合，則發出…㈣心；反之，若不相 I ® 口口官不通過訊息。 如申讀專利範圍第5項所、十、> 千& 統，其中爷恭路把炎、 私路板特性阻抗量測系 /兒路板為一微波線路電 如申請專利筋圍筮C； r 兒塔板。 統，其tin \所权電路板特性阻抗量測系 μΙΓ 線路包括單料微線路。 ϋ申明專利範圍第5 j旨辦、十、# 統，其中該導恭^甩路板特性阻抗量測系 〜線路包括差分式微線路。 18723 14