TWI450660B - 具有間隙設定裝置之電子元件處理器 - Google Patents

Description

具有間隙設定裝置之電子元件處理器

此發明係關於設定一電子元件工具與一電子元件測試附件之間的預界定且可重複的間隙。

電子元件係藉由較大範圍的各種不同電子元件處理器所處理。此等不同處理器包含但不限於由為本專利申請案之受讓者的俄勒岡州波特蘭市電子科技股份有限公司所銷售的產品。電子科技股份有限公司銷售各種電子元件處理器，其包含但不限於銷售為型號3300的高容量MLCC測試器、銷售為型號3400的晶片陣列測試器、銷售為型號6650的視覺測試系統以及銷售為型號753的晶片陣列終止器。

一此類電子元件測試機器係說明在名稱為電路元件處理器的先前技術之美國專利第5,842,579號中。參考圖2，其顯示美國專利第5,842,579號之電路元件處理器的總體立體視圖，該專利之全部係以引用的方式併入本文中。圖2說明上面具有複數個測試附件的處理器10，其包含一載入框架12、複數個測試模組14以及一排放器16。在運轉中，電子元件係透過載入框架12傳遞並且個別地引入在測試板20上所發現的測試座22中。測試座22通常係圍繞測試板20連續的同心環。

更特定地參考載入框架12並特定地參考圖2A，載入框架12包含複數個弓形護欄13。弓形護欄13使電子元件14可得以收集為鄰近於所顯示的護欄13。弓形護欄13之基底係在 測試板20之上稍微隔開以便預防傳遞或捕獲弓形護欄13下面的電子元件。弓形護欄13與測試板20之間的間距界定藉由字母A所標識的間隙。美國專利5,842,579指示藉由墊片設定間隙A。

測試板20在朝測試模組14的方向上指引，如係藉由圖2所示的箭頭B指示。藉由測試模組14測試該等電子元件。隨著測試板20繼續指引，接著藉由排放器模組16從元件處理器10收回該等電子元件。

繼續參考美國專利第5,842,579號，可能有必要改變測試板20。例如，測試板20在其磨損情況下可能需要進行改變或藉由另一範例，測試板20可加以改變以適應不同類型的電子元件之處理。在此類情形下，必須移開測試附件(例如載入框架20)以便可移除舊測試板並且可添加新測試板。接著必須將測試附件放回至適當位置，從而設定測試附件與測試板之間的適當間隙。如美國專利第5,842,579號所說明，藉由使用墊片來設定此間隙，且特定言之，為該載入框架與測試板之間的間隙。墊片的排他使用比較耗費時間而且麻煩。

本發明提供一種電子元件處理器。該處理器包含在該處理器上容納的一可移除工具。將一線性軸承安裝於該處理器，而且採用可在一第一位置與一第二位置之間移動的測試附件而將一測試附件安裝於該線性軸承。將一設定柱安裝於該測試附件，該設定柱可伸展以當該測試附件係在其 第二位置時界定該測試附件與該工具之間的間隙。

在一較佳具體實施例中，該可移除工具可以係一測試板而且該測試附件可以係一載入框架。當該測試附件係一載入框架時，該載入框架可包含複數個弓形護欄而且該測試板可包含複數個同心測試座環。該較佳具體實施例可包含測微計，其用於徑向及軸向地調整該載入框架以使載入框架護欄之至少一者與該等測試設定環之至少一者對準。

在一較佳具體實施例中，亦可提供一運動架座。該運動架座可在調整與該測試附件相關聯的一平面時運轉。在一較佳具體實施例中，該設定柱可以係其中具有用於氣流之通路的一氣缸。當該設定柱與該測試板緊密接觸時，會阻塞氣流而且可設定該間隙。

亦提供將一電子元件處理器上的一第一工具改變為一第二工具的方法。在該方法中，該電子元件處理器包含安裝於一線性軸承的一測試附件。該測試附件可在一第一位置與一第二位置之間移動。該方法包含將該測試附件從該第一工具移開並採用該第二工具替換該第一工具。一設定柱係從該測試附件伸展並且該測試附件係朝該第二工具移動以便該設定柱接近於該第二工具。將該測試附件鎖定至適當位置，而且縮回該設定柱。

當結合附圖閱讀預期用以實施本發明的最佳模式之下列說明時，熟悉此項技術人干將明白本發明之其他應用。

參考其中相同部件以同樣的方式進行編號之圖式，其顯 示用於電路元件處理器的一間隙設定裝置。電子元件處理器有時包含一移動測試元件，例如固持電子元件的測試板。一固定件(通常為測試附件)係鄰近於該移動測試元件。在系統(例如美國專利第5,842,579號中所說明的系統)中，採用墊片的排他使用來設定間隙，例如固定載入框架12與移動測試板20之間的間隙。墊片係難以處理並造成為設定一間隙所做的耗費時間之努力。

該等較佳具體實施例係參考美國專利第5,842,579號中說明的電路元件處理器而說明而且特定說明用以設定一載入框架12與一測試板20之間的間隙之設備及方法。本發明不限於用於載入框架以及測試板。本發明同地適用於其他電子元件處理裝置，例如由電子科技股份有限公司銷售為型號6650、3400及753的裝置。

參考美國專利第5,842,579號之電子元件處理器，將載入框架12安裝於一線性軸承上。該線性軸承使該載入框架可垂直地從該測試板移開以便可替換該測試板。一可縮回設定柱可在該載入框架下面伸展以便當藉由沿該線性軸承將該載入框架向下滑動而將該載入框架降低回至適當位置時，將藉由該設定柱伸展至超過該等載入框架護欄的數量來決定該等載入框架護欄與該測試板之間的間隙。在已設定該間隙之後，可將該載入框架鎖定至適當位置而且可縮回該設定柱。如本文中所說明，設定柱之範例包含中空氣缸及測微計。

參考圖1，其顯示利用一測試板20的一電子元件處理器 之分解透視圖。測試板20包含複數個同心測試環22。透過一載入框架12之使用將電子元件遞送至測試環22中。載入框架12包含複數個弓形護欄13。弓形護欄13可運轉以遞送電子元件11至鄰近於測試座22的一區域，如圖2A所說明。

繼續參考圖1，將測試框架12安裝於線性軸承30。線性軸承30包含一基底32。如圖所示，基底32係藉由一運動架座70與處理器10之基板18連接。如圖所示，載入框架12可經由一導件34而滑動地容納於軸承30中。導件34可與載入框架12整合或可以係一分離元件。

如圖1所示，將一設定柱50安裝於載入框架12。設定柱50可加以定位在載入框架12之各種位置，包含但不限於導件34。在第一較佳具體實施例中，設定柱50包含具有一可伸展軸58之氣缸52。或者，設定柱50可以係一測微計。

如圖7更詳細地所示，氣缸52包含一空氣入口54以及一空氣出口55。空氣軟管附於入口及出口54及55之每一者以遞送空氣至氣缸52並致動軸58。軸58從氣缸52伸展的距離可透過一軸環51而調整。軸環51包含緊固件53，其可放鬆以使軸環51可重定位，從而調整軸58從氣缸52伸展的距離。如圖所示，軸58包含一內部通路59，透過該通路空氣經由一氣壓耦合56而流動。如以下更詳細地說明，隨著軸58之遠端57接近測試板12，透過通路59的氣流會受到阻塞。偵測此阻塞並且使一間隙可在載入框架12與測試板20之間得以設定。

進一步參考圖1，軸58可在載入框架12之護欄13下面伸 展/伸展至超過該等護欄。在軸58處於其伸展位置的情況下，可藉由線性軸承30朝測試板20降低載入框架12。當軸58緊密接近於測試板20時，透過軸58之中空部分59的氣流會受到阻塞。在此情況下，鎖36可接合以將載入框架12鎖定至適當位置。如圖所示，鎖36包含用於手動致動的旋紐38。亦可使用一自動鎖。藉由使軸58伸展越過護欄13之底部的已知距離，可準確且重複地設定載入框架12與測試板20之間的間隙。在第一較佳具體實施例中，可將該間隙設定至接近25微米。一般而言，對於較大範圍的不同電子元件而言，1與50微米之間的間隙為合格間隙。

進一步參考圖1，第一較佳具體實施例之裝置的某些購買者可能需要將護欄與對應同心測試座環22徑向及軸向地對準。如圖所示，可透過致動或調整測微計60來調整此類徑向及軸向對準。進一步如圖1所示，可提供一內視鏡存取孔61以使操作者能將一內視鏡(圖中未顯示)置於存取孔61中，從而在視覺上檢查載入框架12與測試板20之間的間隙以及護欄13之對準。

參考圖8，測試板20係平面的。同樣地，載入框架12之下側(且特定言之，為護欄13之底部邊緣)界定一平面。在該較佳具體實施例中，運動架座70使藉由護欄13所界定的平面可進行調整以與藉由測試板12所界定的平面共面。運動架座70包含定位在處理器10之基板18上的接針72。接針72接合定位在基底32上的對應可調整架座74。在第一較佳具體實施例中，運動架座70進一步包含擬合於孔77的一對 接針76。接針76與孔77配合以預防基底32在處理器10上滑動。

參考圖9，可藉由調整軸組件78來改變各架座74之深度。軸組件78包含精度調整旋紐79以完成藉由護欄13之下側所界定的平面之調整。為促進測試板12之平面與藉由護欄13之下側所界定的平面之間的更精確之共面關係，可將一內視鏡(圖中未顯示)置於內視鏡存取孔61中以進行視覺檢查。

參考圖3至圖6，其顯示沿圖1之線3－3所截取的一系列剖視說明，其說明間隙設定裝置的運轉之第一建議序列。如圖3所示，載入框架12係與測試板20隔開。此舉使測試板20可從處理器10之基板18得以移除。在已使一替換測試板與基板18配合之後，致動氣缸52以使軸58伸展至超過藉由測試框架12之護欄13所界定的平面。透過通路59起始氣流。如圖3所示，鎖36係在一未鎖定位置，其指示將短暫地在朝測試板20之方向上移動載入框架12。載入框架12可藉由鎖36鎖定在其上部位置。

參考圖4，將載入框架12移動至鄰近於測試板20。因為軸58伸展至超過藉由護欄13所界定的平面，所以軸58將在護欄13之前緊密接近於載入框架12。隨著軸58緊密接近於測試板12，透過通路59的氣流將會受到阻塞。可偵測此受阻氣流以便鎖36可接合，如藉由圖5中的箭頭37所示。可藉由一視覺或音響警報來指示氣流之阻塞，該警報通知一使用者致動鎖36以設定測試板12與護欄13之間的間隙。或 者，透過通路59的氣流阻塞可使一自動鎖固定該間隙。

參考圖6，其顯示在已藉由設定柱50及軸58設定該間隙之後，致動氣缸52以縮回設定柱。設定柱50之縮回使測試板20可自由地旋轉而無自軸20的阻塞。

參考圖6A，其顯示一氣缸及氣缸軸之一替代性組態。如圖6A所示，軸158包含一軸肩159。當氣缸152接合軸158至其最大範圍時，軸肩159將接合內部加工的凸緣161於載入框架12中。藉由設定凸緣161之位置，可固定軸158突出至超過護欄13的距離。可藉由精確地加工載入框架12來設定凸緣161之位置，或在替代性具體實施例中，可藉由墊片之使用來提高或降低凸緣161。不必每次替換測試板20時均替換用以提高或降低凸緣161的墊片，只要該等墊片僅固定軸158突出至超過護欄13的距離。

雖然已結合目前視為最實際且較佳的具體實施例說明本發明，但是應瞭解本發明不限於所揭示的具體實施例，相反，係旨在涵蓋包含在隨附申請專利範圍之精神及範疇內的各種修改及等效配置，該範疇係依照最廣義的解釋以便包含法律允許之所有此類修改及等效結構。

10‧‧‧處理器

11‧‧‧電子元件

12‧‧‧載入框架/測試框架

13‧‧‧弓形護欄

14‧‧‧測試模組

16‧‧‧排放器(模組)

18‧‧‧基板

20‧‧‧測試板

22‧‧‧測試座(環)

30‧‧‧線性軸承

32‧‧‧基底

34‧‧‧導件

36‧‧‧鎖

38‧‧‧旋紐

50‧‧‧設定柱

51‧‧‧軸環

52‧‧‧氣缸

53‧‧‧緊固件

54‧‧‧空氣入口

55‧‧‧空氣出口

56‧‧‧氣壓耦合

57‧‧‧遠端

58‧‧‧軸

59‧‧‧通路/中空部分

60‧‧‧測微計

61‧‧‧存取孔

70‧‧‧運動架座

72‧‧‧接針

74‧‧‧架座

76‧‧‧接針

77‧‧‧孔

78‧‧‧軸組件

79‧‧‧旋紐

158‧‧‧軸

159‧‧‧軸肩

161‧‧‧凸緣

本文中的說明參考附圖，其中相同的參考數字指若干圖式中的相同零件，而且其中：圖1係使一可重複間隙可在一載入框架與一測試板之間加以設定的一間隙設定裝置之分解透視圖；圖2說明一先前技術電子元件處理器之透視圖； 圖2A係說明電子元件及弓形護欄的一載入框架之斷面圖；圖3說明沿線3－3截取的圖1之間隙設定裝置的剖視圖；圖4說明圖1之間隙設定裝置在一不同運轉位置的剖視圖；圖5說明圖1之間隙設定裝置在一第三運轉位置的剖視圖；圖6說明圖1之間隙設定裝置在一第四運轉位置的剖視圖；圖6A說明一氣缸及氣缸軸之一替代性組態；圖7說明用於第一較佳具體實施例的中空氣壓通風井；以及圖8說明安裝於一基板的一載入框架之分解參考透視圖；以及圖9說明用以調整一第一較佳具體實施例中的一載入框架之平面度的運動調整。

12‧‧‧載入框架/測試框架

13‧‧‧弓形護欄

18‧‧‧基板

20‧‧‧測試板

22‧‧‧測試座(環)

30‧‧‧線性軸承

32‧‧‧基底

34‧‧‧導件

36‧‧‧鎖

38‧‧‧旋紐

50‧‧‧設定柱

52‧‧‧氣缸

58‧‧‧軸

60‧‧‧測微計

61‧‧‧存取孔

70‧‧‧運動架座

78‧‧‧軸組件

79‧‧‧旋紐

Claims (21)

1. 一種電子元件處理器，其包括：一可移除工具，其係安裝在該處理器上，該可移除工具包含用於容納電子元件之複數個測試座；一測試附件，其係安裝於該處理器用於在一第一位置與一第二位置之間的移動，該第一位置中該測試附件係在離開該可移除工具之一表面的末端處，該第二位置中該測試附件係接近該可移除工具之該表面；以及一間隙設定裝置，其係安裝於該測試附件用於與該測試附件移動且具有一設定柱，該設定柱相對於該測試附件可在位於該測試附件下之一縮回位置及一伸展位置之間移動，當該測試附件係在其第二位置且該設定柱係在其帶有接近該可移除工具之該表面之一末端的伸展位置時，該間隙設定裝置可運轉以界定該測試附件與該可移除工具之間的一間隙。
2. 如請求項1之電子元件處理器，其進一步包含：一線性軸承，其係安裝於該處理器；其中該線性軸承可運轉以將該測試附件鎖定在其第二位置的一鎖。
3. 如請求項1或2之電子元件處理器，其中該測試附件係一載入框架。
4. 如請求項2之電子元件處理器，其中該可移除工具界定一第一平面且該測試附件係一載入框架，該載入框架包含界定一第二平面的護欄並且該線性軸承係採用一運動耦合而安裝於機器；該運動耦合可運轉以調整該第二平 面以便該等第一及第二平面係共面。
5. 如請求項4之電子元件處理器，其中該間隙係在1微米與50微米之間。
6. 如請求項3之電子元件處理器，其中該可移除工具係包含複數個同心測試座環的一測試板。
7. 如請求項6之電子元件處理器，其中該載入框架包含複數個弓形護欄；該載入框架可徑向地調整以將該等護欄之至少一者定位為鄰近於該複數個同心測試座環之至少一者。
8. 如請求項1之電子元件處理器，其中該間隙設定裝置包含具有一可伸展軸的一氣壓缸，該可伸展軸如同該設定柱帶有使空氣流過其中之一通路，使得當該測試附件係在其第二位置時，流過該通路之空氣被中斷以界定該測試附件及該可移除工具之間的該間隙。
9. 如請求項8之電子元件處理器，其中該軸包含自該軸伸展並用於與一凸緣接合之一軸肩以限制該軸相對於該氣缸之移動。
10. 如請求項1之之電子元件處理器，其中該可移除工具包含用以容納電子元件的複數個同心測試座環；該測試附件包含具有複數個護欄之一載入框架，該測試附件可在將電子元件引導至該等測試座中運轉；其進一步包括：一線性軸承，其係採用安裝於其上的該載入框架而安裝於該處理器。
11. 如請求項10之電子元件處理器，其中該設定柱包含具有 可伸展並從該載入框架縮回的一軸之一氣缸而且當該導件係在其第二位置時該軸得以伸展以界定該載入框架與該工具之間的該間隙。
12. 如請求項11之電子元件處理器，其中該軸包含具有流經其中的空氣之一通路以便當該載入框架從其第一位置移動至其第二位置時該軸緊密地接近於該載入框架，從而中斷流經該通路的空氣以界定該測試框架與該工具之間的該間隙。
13. 如請求項12之電子元件處理器，其進一步包括可運轉以將該載入框架鎖定在其第二位置的一鎖。
14. 如請求項13之電子元件處理器，其中該軸包含自該軸伸展並用於與一凸緣接合之一軸肩以限制該軸相對於該氣缸之移動。
15. 如請求項10之電子元件處理器，其中該線性軸承係採用一運動耦合安裝於該處理器。
16. 如請求項10之電子元件處理器，其中該載入框架可徑向地調整。
17. 如請求項16之電子元件處理器，其進一步包括用以徑向地調整該載入框架之一測微計。
18. 如請求項10之電子元件處理器，其進一步包括用以容許檢查該間隙的至少一個鑽孔。
19. 一種將一電子元件處理器上的一第一工具改變為一第二工具的方法；該電子元件處理器包含具有安裝於其上的一測試附件之一線性軸承，該測試附件可在一第一位置 與一第二位置之間移動，該測試附件係定位為接近於該第一工具且該第一工具及該第二工具之每一者包含用於容納電子元件之複數個測試座，該方法包括：將該測試附件從該第一工具移開，該測試附件包含安裝於其上且與其移動之一間隙設定裝置，且該間隙設定裝置具有一設定柱，該設定柱相對於該測試附件可在位於該測試附件下之一縮回位置及一伸展位置之間移動；在將該測試附件從該第一工具移開之後採用該第二工具替換該第一工具；使該設定柱從該導件伸展至其伸展位置；將該測試附件朝該第二工具移動以當該測試附件係在其第二位置且該設定柱係在其帶有接近該第二工具之一表面之一末端的伸展位置時，界定該測試附件及該第二工具之間的一間隙；以及在界定該間隙後將該設定柱縮回至其縮回位置。
20. 如請求項19之方法，其中該第二工具界定一第一平面而且該測試附件界定一第二平面，該方法進一步包括：調整該線性軸承之一基底以使該第二平面與該第一平面共面，以及其中該間隙設定裝置包含具有一可伸展軸之一氣缸，該可伸展軸如同該設定柱帶有使空氣流過其中之一通路，使得當該測試附件係在其第二位置時，流過該通路之空氣被中斷以界定該測試附件及該第二工具之間的該間隙。
21. 如請求項19之方法，其中該工具係包含複數個徑向隔開 的孔徑環之一測試板而且該測試附件係具有複數個弓形護欄的一載入框架，該方法進一步包括徑向地並且有角度地調整該載入框架以便該等弓形護欄之該至少一者係鄰近於徑向隔開的孔徑列之至少一者。