TW201423899A - 電子元件壓取機構及其應用之測試設備 - Google Patents
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Abstract
一種電子元件壓取機構，其係裝配於移料單元之溫控機構下方，包含壓接器及拾取器，該壓接器係連結溫控機構，並於內部設有容置空間，以及設有至少一穿伸出容置空間之抵接部，用以壓抵電子元件，另於壓接器之底部設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件，該拾取器係裝配於壓接器之容置空間，並設有至少一具抽氣孔且穿伸出容置空間之取置部，取置部係以抽氣孔供穿置壓接器之抵接部，並與抵接部具有高低位差，用以取放電子元件；藉此，於壓取機構以拾取器之取置部移載電子元件，令電子元件一面之第一接點電性連結測試器後，係以壓接器之第一傳輸件電性連結電子元件之第二接點及測試器而執行測試作業，並使壓接器之抵接部於拾取器之取置部內作第一方向位移壓抵電子元件之晶片，而可與晶片作較大接觸面積之溫度傳導，達到易於測試具雙面接點之電子元件及提升溫控效能之實用效益。
Description
本發明係提供一種易於測試具雙面接點之電子元件，並增加溫控傳導面積而提升溫控效能之電子元件壓取機構。
在現今，電子元件日趨精密輕巧，以具錫球之IC為例，係於IC之基板上銲固有複數個錫球，以取代習知導線架之接腳，而縮小IC之體積，不同型式之IC，其錫球之排列方式也有差異；請參閱第1-1圖，係為具單面錫球之IC11，該IC11係於基板111之頂面固設有晶片112，並於底面銲固排列有複數個錫球113；請參閱第1-2圖，係為具雙面錫球之IC12，該IC12係於基板121之頂面固設有晶片122，並於晶片122之四周環設有複數個第一錫球123，而基板121之底面則銲固排列有複數個第二錫球124；然請參閱第2圖，係為目前電子元件之測試設備，其係於機台13上配置有電性連結測試器(圖未示出)之測試裝置14，並於測試裝置14之上方設有移載電子元件之移料單元15，其中，該測試裝置14係設有電性連結測試器之測試電路板141，測試電路板141上裝配具至少一探針143之測試座142，用以測試IC11，該移料單元15係於移動臂151之下方設有溫控機構152，溫控機構152之下方配置有具抽氣孔1531及感應件1532之取放器153，用以移載IC11，於執行測試作業時，移料單元15之取放器153係利用抽氣孔1531吸附於待測IC11之晶片112處，並將待測之IC11移載置入於測試裝置14之測試座142內，令待測IC11之各錫球113與測試座142之各探針143確實接觸而執行測試作業；惟，該測試設備只有測試裝置14之測試座142具有探針143，以致僅適用於具單面錫球之IC11的測試作業，並無法測試具雙面錫球之IC，故業者無法確保具雙面錫球之IC的產品品質，再者，部份IC之體積小，其晶片可供接觸之面積有限，當取放
器153之複數個抽氣孔1531佔用晶片較大之接觸面積時，即導致晶片可供作冷熱交換之接觸傳導面積相對減少，以致IC無法有效散熱，造成降低溫控效能之缺失。
本發明之目的一，係提供一種電子元件壓取機構，其係裝配於移料單元之溫控機構下方，包含壓接器及拾取器，該壓接器係設有至少一壓抵電子元件之抵接部，並設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件，該拾取器係裝配於壓接器，並設有至少一具抽氣孔之取置部，取置部係以抽氣孔供穿置壓接器之抵接部，並與抵接部具有高低位差，用以取放電子元件；藉此，於壓取機構以拾取器之取置部移載電子元件，令電子元件一面之第一接點電性連結測試器後，係以壓接器之第一傳輸件電性連結電子元件之第二接點及測試器而執行測試作業，達到易於測試具雙面接點之電子元件的實用效益。
本發明之目的二，係提供一種電子元件壓取機構，其中，該壓接器之抵接部係穿置於拾取器之取置部的抽氣孔內，於拾取器之取置部吸附於電子元件之晶片外側時，而使壓接器之抵接部與晶片作較大接觸面積之溫度傳導，以增加冷熱交換之溫控效能，進而準確的將電子元件控制於預設的測試溫度範圍，達到提升測試品質之實用效益。
本發明之目的三，係提供一種電子元件壓取機構，其中，該壓接器與拾取器間係設有複數個為彈簧之彈性件，於拾取器之取置部壓抵傾斜擺置之電子元件時，拾取器可壓縮彈性件而傾斜貼置電子元件，以確保真空吸取電子元件，並於移載電子元件之過程中，利用各彈性件均勻頂推拾取器，使拾取器復位而保持平穩移載電子元件，達到便利移載電子元件之實用效益。
本發明之目的四，係提供一種電子元件壓取機構，其中，該壓取機構可依待測之電子元件型式，利用拾取器將具單面接點之電子元件移載置入於測試裝置之測試座而執行測試作業，亦或利用壓接器之第一傳輸件搭配測試座之探針，而對具雙面接點之電
子元件執行測試作業，進而適用於不同型式之電子元件，達到節省設備成本及提升使用效能之實用效益。
本發明之目的五，係提供一種電子元件壓取機構，其中，該拾取器於移載體積較小之電子元件時，可令取置部吸取於電子元件之晶片外側處，由於壓接器之抵接部係穿置於拾取器之取置部的抽氣孔內，使得壓接器之抵接部與電子元件之晶片作較大接觸面積之溫度傳導，進而易於對體積小之電子元件執行溫控作業，達到提升使用效能之實用效益。
為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第3圖，本發明電子元件壓取機構20可應用於移料單元31，該移料單元31係設有作至少第一方向(如Z方向)位移之移動臂311，用以帶動壓取機構20位移，於本實施例中，移動臂311與壓取機構20間係裝配有浮動機構312及具致冷晶片3131(或加熱片)之溫控機構313，其中，本發明之壓取機構20包含壓接器21及拾取器22，該壓接器21係連結溫控機構313，並於內部設有容置空間，以及設有至少一穿伸出容置空間之抵接部，用以壓抵電子元件，另於壓接器21之底部設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件，於本實施例中，該壓接器21係設有一連結溫控機構313之壓掣件211，壓掣件211之內部係具有抽氣管路2111，並設有至少一壓抵電子元件之抵接部2112，另於壓掣件211之下方設有承置器，承置器係開設有容置空間，並供壓掣件211之抵接部2112穿伸於外，承置器之底部則設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件，於本實施例中，承置器係設有一連結壓掣件211之第一承載件212，第一承載件212係開設有容置空間2121，並供壓掣件211之抵接部2112穿伸出容置空間2121，另於第一承載件212之下方設有具載入部2131之第二承載件213，第二承載件2
13之載入部2131可供容置待測試之電子元件，並於載入部2131之開口周側設有導引部2132，用以導引電子元件置入於載入部2131，又於載入部2131之內頂面設有複數支為探針之第一傳輸件214，用以電性連結電子元件及測試器，更進一步，第一傳輸件214係經由電路板而電性連結測試器，該電路板可裝配於第一承載件212或第二承載件213，或於第一、二承載件212、213間，於本實施例中，第一傳輸件214係電性連結裝配於第一、二承載件212、213間之電路板215，電路板215上裝設有至少一第二傳輸件216，用以電性連結第一傳輸件214與測試器，於本實施例中，第二傳輸件216之一端係連結電路板215，另一端則凸伸出第二承載件213之底面，且位於載入部2131之外側；該拾取器22係裝配於壓接器21之容置空間2121，並設有至少一具抽氣孔且穿伸出容置空間2121之取置部，取置部係以抽氣孔供穿置壓接器21之抵接部2112，並與抵接部2112具有高低位差，用以取放電子元件，於本實施例中，拾取器22係設有至少一跨置於壓接器21之容置空間2121內的擋部221，並於擋部221之底面設有取置部222，取置部222之內部係設有相通壓接器21之抽氣管路2111的抽氣孔223，並以抽氣孔223供穿置壓接器21之抵接部2112，且使取置部222與抵接部2112具有高低位差，用以取放電子元件，另於拾取器22與壓接器21之壓掣件211間設有至少一彈性件，彈性件可為彈簧，於本實施例中，係於拾取器22之擋部221設有承槽224，並於拾取器22之承槽224與壓接器21之壓掣件211間裝設有複數個為彈簧225之彈性件，另壓取機構20更包含於壓接器21之抵接部2112內裝配感應器23，用以感應電子元件之溫度。
請參閱第4圖，本發明之壓取機構20可應用於移載具雙面錫球之電子元件40，該電子元件40係於底面設有第一錫球41，並於頂面設有晶片42及第二錫球43，當壓取機構20欲
移載電子元件40時，可利用拾取器22之取置部222接觸吸附於電子元件40之頂面或晶片42，當拾取器22之取置部222接觸吸附於電子元件40之晶片42外側時，由於取置部222係位於電子元件40之晶片42外部，以及壓接器21之抵接部2112係穿置於取置部222之抽氣孔223內，使得壓接器21之抵接部2112與電子元件40之晶片42作較大接觸面積之溫度傳導，於本實施例中，當拾取器22以取置部222接觸於電子元件40之晶片42，可令壓接器21之抵接部2112及感應器23位於晶片42之上方，由於拾取器22之抽氣孔223係連通壓接器21之抽氣管路2111，使取置部222可利用抽氣孔223吸取電子元件40，又當拾取器22之取置部222壓抵傾斜擺置之電子元件40時，拾取器22可壓縮彈簧225而傾斜貼置電子元件40，以確保真空吸取電子元件40，進而移料單元31之移動臂311可帶動壓取機構20位移，使壓取機構20將電子元件40移載至測試裝置50之上方，並於移載電子元件40之過程中，利用各彈簧225均勻頂推拾取器22，使拾取器22復位而保持平穩移載電子元件40；請參閱第5圖，該測試裝置50係設有電性連結測試器(圖未示出)之測試電路板51，測試電路板51上係設有至少一測試座52，測試座52之內部係具有上開口式之測試空間521，並於測試空間521之內底面設有複數支電性連結測試電路板51之探針522，以及於測試空間521之開口處設有導斜面523，另於測試座52之頂面設有複數個電性連結測試電路板51之導接件524，該移料單元31係以移動臂311帶動壓取機構20及電子元件40作第一方向位移，將電子元件40置入於測試裝置50之測試座52的測試空間521內，並令電子元件40受測試座52之導斜面523導引以準確置入，使電子元件40之第一錫球41接觸測試座52之探針522，並經由測試電路板51而電性連結測試器；請參閱第6圖，於移料單元31之移動臂311繼續帶動壓取機構20及電子元件40作
第一方向位移時，由於電子元件40之第一錫球41係壓抵測試座52之探針522，電子元件40會受測試座52之探針522的反作用力頂推，而推動拾取器22作第一方向向上位移，使拾取器22之擋部221於壓接器21之容置空間2121內緩衝位移，而壓縮彈簧225，另壓接器21係以第二承載件213之導引部2132導引電子元件40移入載入部2131而微調位置，使電子元件40之第二錫球43對應於壓接器21之第一傳輸件214，進而壓接器21之第一傳輸件214即接觸電子元件40之第二錫球43，並以第二傳輸件216接觸測試座52之導接件524，由於壓接器21之第一傳輸件214係利用電路板215電性連結第二傳輸件216，第二傳輸件216再經由測試座52之導接件524、測試電路板51而電性連結測試器，使電子元件40之第二錫球43利用壓接器21之第一傳輸件214電性連結測試器；請參閱第7圖，移料單元31之移動臂311係繼續帶動壓取機構20及電子元件40作第一方向位移，由於壓接器21之抵接部2112與拾取器22之取置部222具有高低位差，壓接器21可利用移動臂311帶動作第一方向向下位移，而壓縮彈簧225，使抵接部2112壓接電子元件40之晶片42，並令感應器23接觸電子元件40之晶片42，以將感測之溫度資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)，進而電子元件40底面之第一鍚球41係利用測試座52之探針522電性連結測試器，以及頂面之第二鍚球43係利用壓接器21之第一、二傳輸件214、216與測試座52之導接件524電性連結測試器，使電子元件40於測試座52內執行測試作業，由於壓接器21之抵接部2112係位於拾取器22之抽氣孔223內，而可與電子元件40之晶片42有較大之溫控傳導面積接觸，當電子元件40之晶片42因測試作業而升溫時，由於壓接器21之上方係連結溫控機構313之致冷晶片3131，壓接器21之抵接部2112係將晶片42之高溫傳導至溫控結構313之致冷晶片3131而作一冷熱交換，以準確
的將電子元件40控制於預設之溫度控制範圍，進而提升溫控效能。
請參閱第8圖，係為壓取機構20應用於電子元件測試設備之實施例，該測試設備包含機台60、供料裝置70、收料裝置80、測試裝置90、輸送裝置100、空匣裝置110及中央控制裝置，該供料裝置70係配置於機台60，用以容納至少一待測之電子元件，於本實施例中，供料裝置70係設有至少一盛裝待測電子元件之料盤71；該收料裝置80係配置於機台60，用以容納至少一完測之電子元件，於本實施例中，收料裝置80係設有至少一盛裝完測電子元件之料盤81；該測試裝置90係設有電性連結測試器(圖未示出)之測試電路板91，測試電路板91上係設有至少一測試座92，用以測試電子元件，並以測試器將測試結果傳輸至中央控制裝置(圖未示出)，由中央控制裝置控制各裝置作動；該輸送裝置100係設有至少一可取放移載電子元件之移料單元，並於移料單元裝配有壓取機構20，該壓取機構20係相同上述壓取機構，於本實施例中，係於測試裝置90之一方設有具第一入料載台1011及第一出料載台1012之第一載送單元101，第一入、出料載台1011、1012係作第二方向(如X方向)位移，用以分別載送待測/完測之電子元件，於測試裝置90之另一方設有具第二入料載台1021及第二出料載台1022之第二載送單元102，第二入、出料載台1021、1022係作第二方向位移，用以分別載送待測/完測之電子元件，另於測試裝置90之兩側分別設有第一、二移料單元103、104，第一移料單元103係設有作第一方向位移及第三方向(如Y方向)位移之第一移動臂1031，第一移動臂1031之下方裝配有具致冷晶片(或加熱片)之第一溫控機構1032，並於第一溫控機構1032之下方裝配有本發明之壓取機構20(請配合參閱第3圖)，第一移料單元103係於第一入、出料載台1011、1012及測試裝置9
0間移載待測/完測之電子元件，第二移料單元104係設有作第一、三方向位移之第二移動臂1041，第二移動臂1041之下方裝配有具致冷晶片(或加熱片)之第二溫控機構1042，並於第二溫控機構1042之下方裝配有本發明之壓取機構20(請配合參閱第3圖)，第二移料單元104係於第二入、出料載台1021、1022及測試裝置90間移載待測/完測之電子元件，另輸送裝置100係設有第一搬移單元105及第二搬移單元106，第一搬移單元105係設有作第一、二、三方向位移之第一取放器1051，用以將供料裝置70之待測電子元件移載至第一、二入料載台1011、1021，第二搬移單元106係設有作第一、二、三方向位移之第二取放器1061，用以將第一、二出料載台1012、1022之完測電子元件移載至收料裝置80分類放置，該空匣裝置110係用以收置供料裝置70之空料盤，並將空料盤補充於收料裝置80，用以盛裝完測之電子元件。
請參閱第9圖，輸送裝置100之第一搬移單元105係以第一取放器1051於供料裝置70之料盤71取出待測之電子元件40，並將待測之電子元件40移載至第一載送單元101之第一入料載台1011；請參閱第10圖，第一載送單元101之第一入料載台1011係將待測之電子元件40載送至測試裝置90之側方時，第一移料單元103之第一移動臂1031係帶動壓取機構20作第一、三方向位移，而於第一入料載台1011取出待測之電子元件40，並移載至測試裝置90執行測試作業，第一搬移單元105繼續於供料裝置70處取出下一待測之電子元件40A，並將待測之電子元件40A移載至第二載送單元102之第二入料載台1021，第二載送單元102之第二入料載台1021係將待測之電子元件40A載送至測試裝置90之另一側方，第二移料單元104之第二移動臂1041係帶動另一壓取機構20作第一、三方向位移，而於第二入料載
台1021取出待測之電子元件40A；請參閱第11圖，於測試裝置90完成測試作業後，第一出料載台1012係移動至測試裝置90之側方，第一移料單元103之第一移動臂1031係帶動壓取機構20作第一、三方向位移，將完測之電子元件40由測試裝置90移載至第一出料載台1012，第二移料單元104之第二移動臂1041係帶動另一壓取機構20作第一、三方向位移，將待測之電子元件40A移載置入至測試裝置90接續執行測試作業；請參閱第12圖，於第一載送單元101之第一出料載台1012載出完測之電子元件40，第二搬移單元106係以第二取放器1061於第一出料載台1012取出完測之電子元件40，並移載至收料裝置80之料盤81分類收置。
〔習知〕
11‧‧‧IC
111‧‧‧基板
112‧‧‧晶片
113‧‧‧錫球
12‧‧‧IC
121‧‧‧基板
122‧‧‧晶片
123‧‧‧第一錫球
124‧‧‧第二錫球
13‧‧‧機台
14‧‧‧測試裝置
142‧‧‧測試座
141‧‧‧測試電路板
143‧‧‧探針
15‧‧‧移料單元
151‧‧‧移動臂
152‧‧‧溫控機構
153‧‧‧取放器
1531‧‧‧抽氣孔
1532‧‧‧感應件
〔本發明〕
20‧‧‧壓取機構
21‧‧‧壓接器
211‧‧‧壓掣件
2111‧‧‧抽氣管路
2112‧‧‧抵接部
212‧‧‧第一承載件
2121‧‧‧容置空間
213‧‧‧第二承載件
2131‧‧‧載入部
2132‧‧‧導引部
214‧‧‧第一傳輸件
215‧‧‧電路板
216‧‧‧第二傳輸件
22‧‧‧拾取器
221‧‧‧擋部
222‧‧‧取置部
223‧‧‧抽氣孔
224‧‧‧承槽
225‧‧‧彈簧
23‧‧‧感應器
31‧‧‧移料單元
311‧‧‧移動臂
312‧‧‧浮動機構
313‧‧‧溫控機構
3131‧‧‧致冷晶片
40、40A‧‧‧電子元件
41‧‧‧第一錫球
42‧‧‧晶片
43‧‧‧第二錫球
50‧‧‧測試裝置
51‧‧‧測試電路板
52‧‧‧測試座
521‧‧‧測試空間
522‧‧‧探針
523‧‧‧導斜面
524‧‧‧導接件
60‧‧‧機台
70‧‧‧供料裝置
71‧‧‧料盤
80‧‧‧收料裝置
81‧‧‧料盤
90‧‧‧測試裝置
91‧‧‧測試電路板
92‧‧‧測試座
100‧‧‧輸送裝置
101‧‧‧第一載送單元
1011‧‧‧第一入料載台
1012‧‧‧第一出料載台
102‧‧‧第二載送單元
1021‧‧‧第二入料載台
1022‧‧‧第二出料載台
103‧‧‧第一移料單元
1031‧‧‧第一移動臂
1032‧‧‧第一溫控機構
104‧‧‧第二移料單元
1041‧‧‧第二移動臂
1042‧‧‧第二溫控機構
105‧‧‧第一搬移單元
1051‧‧‧第一取放器
106‧‧‧第二搬移單元
1061‧‧‧第二取放器
110‧‧‧空匣裝置
第1-1圖：習知具單面錫球之IC的示意圖。
第1-2圖：習知具雙面錫球之IC的示意圖。
第2圖：習知測試裝置測試IC之示意圖。
第3圖：本發明壓取機構應用於移料單元之示意圖。
第4圖：本發明壓取機構之使用示意圖(一)。
第5圖：本發明壓取機構之使用示意圖(二)。
第6圖：本發明壓取機構之使用示意圖(三)。
第7圖：本發明壓取機構之使用示意圖(四)。
第8圖：係應用壓取機構之測試設備的示意圖。
第9圖：係測試設備之使用示意圖(一)。
第10圖：係測試設備之使用示意圖(二)。
第11圖：係測試設備之使用示意圖(三)。
第12圖：係測試設備之使用示意圖(四)。
20‧‧‧壓取機構
21‧‧‧壓接器
2112‧‧‧抵接部
214‧‧‧第一傳輸件
216‧‧‧第二傳輸件
22‧‧‧拾取器
222‧‧‧取置部
223‧‧‧抽氣孔
225‧‧‧彈簧
23‧‧‧感應器
31‧‧‧移料單元
311‧‧‧移動臂
313‧‧‧溫控機構
3131‧‧‧致冷晶片
40‧‧‧電子元件
41‧‧‧第一錫球
42‧‧‧晶片
43‧‧‧第二錫球
52‧‧‧測試座
522‧‧‧探針
524‧‧‧導接件
Claims (10)
- 一種電子元件壓取機構，其係裝配於移料單元之移動臂下方，包含：壓接器：其係連結移動臂，並於內部設有容置空間，以及設有至少一抵接部，用以壓抵電子元件，另於壓接器之底部設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件；拾取器：其係裝配於壓接器之容置空間，並設有至少一具抽氣孔且穿伸出容置空間之取置部，用以取放電子元件。
- 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器之抵接部係穿伸出容置空間，用以壓抵電子元件，該拾取器之取置部係以抽氣孔供穿置壓接器之抵接部，並與抵接部具有高低位差。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器係設有具至少一抵接部之壓掣件，並於該壓掣件之下方設有承置器，該承置器係開設有容置空間，並供壓掣件之抵接部穿伸於外，承置器之底部則設有至少一電性連結電子元件及測試器之第一傳輸件。
- 依申請專利範圍第3項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器之第一傳輸件係電性連結至少一電路板，該電路板係設有第二傳輸件，用以電性連結第一傳輸件與測試器，該承置器係設有一連結壓掣件之第一承載件，該第一承載件係開設有容置空間，並供壓掣件之抵接部穿伸出容置空間，另於第一承載件之下方設有具至少一第一傳輸件之第二承載件。
- 依申請專利範圍第3項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器之壓掣件與拾取器間係設有至少一彈性件。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，其中，該移料單元係於移動臂之下方裝配溫控機構，該壓取機構之壓接器係連結溫控機構。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器之第一傳輸件係電性連結至少一電路板，電路板係設有第二傳輸件，用以電性連結第一傳輸件與測試器。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，其中，該壓接器係設有抽氣管路，該拾取器係設有一跨置於壓接器之容置空間的擋部，並於擋部之底面設有具抽氣孔之取置部，並以抽氣孔連通壓接器之抽氣管路。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，更包含該壓取機構係於壓接器之抵接部內裝配感應器，用以感應電子元件之溫度。
- 一種應用電子元件壓取機構之測試設備，包含：機台；供料裝置：其裝配於機台上，用以容置至少一待測之電子元件；收料裝置：其裝配於機台上，用以容置至少一完測之電子元件；測試裝置：其裝配於機台上，並設有具測試座之測試電路板，用以測試電子元件；輸送裝置：其裝配於機台上，係設有至少一具移動臂之移料單元，並於移料單元之移動臂下方裝設至少一依申請專利範圍第1或2項所述之電子元件壓取機構，用以取放壓抵電子元件；中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。
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