TWI890991B - 壓接機構、測試裝置及作業機 - Google Patents

Abstract

一種壓接機構，包含架置具、承座、管路單元及接合件，承座設有第一腔室，並於第一面沿壓接軸向開設相通第一腔室之開口，管路單元設有相通第一腔室之第一輸入管路及第一輸出管路，以供於第一腔室輸入／輸出第一流體，接合件裝配於承座之第一面，以封閉第一腔室之開口，且接觸第一流體，接合件承受第一腔室之第一流體的壓力，而能夠彎曲變形作全面性貼合電子元件之曲弧表面，使電子元件均勻受壓執行測試作業，進而提高測試品質。

Description

壓接機構、測試裝置及作業機

本發明提供一種接合件承壓變形作全面性貼合電子元件之曲弧表面，使電子元件均勻受壓而提高測試品質之壓接機構。

在現今，電子元件於製作完成後，必需以測試裝置進行測試作業而淘汰不良品。請參閱圖1，測試裝置設有電性連接之電路板11及測試座12，以供承置及測試電子元件13，為使電子元件13之接點與測試座12之探針作有效性接觸，測試裝置於測試座12之上方設置一具下壓治具141之壓接器14，下壓治具141之壓接面142為平面，並以預設下壓力壓接電子元件13之頂面131而執行測試作業。

惟，部份電子元件13之頂面131呈凹弧狀或凸弧狀等非平面型態 ，當壓接器14以下壓治具141壓接一個頂面131呈凹弧狀的電子元件13時，下壓治具141之呈平面狀的壓接面142並無法貼合電子元件13呈凹弧狀之頂面131，導致下壓治具141無法以預設下壓力平均壓接電子元件13，以致電子元件13受力不均，致使電子元件13之部份接點無法確實接觸測試座13之探針，進而影響測試準確性及品質。更甚者，若壓接器14必須將溫控件(圖未示出)之溫度傳導至電子元件13，下壓治具141之壓接面142無法貼合電子元件13之呈凹弧狀的頂面131 ，亦會影響溫度之傳導，進而影響電子元件13之測試品質。

本發明之目的一，提供一種壓接機構，包含架置具、承座、管路單元及接合件，承座裝配於架置具，並設有第一腔室，承座於第一面沿壓接軸向開設相通第一腔室之開口；管路單元裝配於承座，並設有相通第一腔室的第一輸入管路及第一輸出管路，以供於第一腔室輸入／輸出第一流體；接合件裝配於承座之第一面，以封閉第一腔室之開口，且接觸第一流體，接合件承受第一腔室之第一流體的壓力，而能夠彎曲變形作全面性貼合電子元件之曲弧表面 ，以預設下壓力平均下壓電子元件，使電子元件均勻受壓而執行測試作業，進而提高測試品質。

本發明之目的二，提供一種壓接機構，其承座更包含至少一溫控件，溫控件可於第一腔室作至少一方向位移，而接近或遠離接合件，以調控接合件之溫度至預設壓接溫度，進而提高使用效能。

本發明之目的三，提供一種測試裝置，包含測試機構及本發明壓接機構，測試機構設有至少一測試器，以供測試電子元件；本發明壓接機構包含架置具、承座、管路單元及接合件，以供壓接測試器之電子元件。

本發明之目的四，提供一種作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置，供料裝置配置於機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電子元件；收料裝置配置於機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電子元件；測試裝置配置於機台，並設有測試機構及本發明壓接機構，以供測試及壓接電子元件；輸送裝置配置於機台，並設有至少一輸送器，以供輸送電子元件；中央控制裝置以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。

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，詳述如後：

請參閱圖2，本發明壓接機構包含架置具、承座、管路單元及接合件。

架置具為固定式配置或可移動式配置，例如架置具為固定式之機架，測試器（圖未示出）沿壓接軸向朝向架置具位移。例如架置具為可移動式之移動臂，而可作至少一方向位移，並沿壓接軸向朝向測試器位移。於本實施例，架置具為移動臂21，並由第一驅動器(圖未示出)驅動該移動臂21沿壓接軸向L作Z方向位移。

承座裝配於架置具，並設有至少一第一腔室，承座於第一面沿壓接軸向L開設相通第一腔室之開口。依作業需求，承座包含至少一第一構件，或者包含第一構件及第二構件，甚至更多構件，亦無不可。於本實施例，承座設有第一構件22，第一構件22之內部設有第一腔室221，第一構件22以底面作為第一面222，並由第一面222沿壓接軸向L開設相通第一腔室221之開口223。

管路單元裝配於承座，並設有相通第一腔室221之第一輸入管路及第一輸出管路，以供於第一腔室221輸入/輸出第一流體。更進一步，第一流體可為氣體或液體。依作業需求，第一流體可為常溫流體或具有預設溫度之流體(例如低溫液體)。於本實施例，管路單元於第一構件22之一側設有一相通第一腔室221的第一輸入管路231，以供輸入具預設低溫之第一流體至第一腔室221 ，管路單元於第一構件22之另一側設有一相通第一腔室221的第一輸出管路232 ，以供輸出第一腔室221之第一流體。

接合件24裝配於承座之第一面222，以封閉第一腔室221之開口223，且接觸第一流體，接合件24承受第一腔室221之第一流體的壓力而能夠彎曲變形貼合電子元件之曲弧表面，以平均下壓電子元件。更進一步，接合件24為可變形材質製作，例如金屬薄件或矽膠件等。依作業需求，接合件24更可具有導溫特性，以傳導溫度至電子元件。

於本實施例，接合件24裝配於承座之第一構件22的第一面222，而封閉第一腔室221之開口223，且以承壓面241接觸第一腔室221之第一流體，而可承受第一流體之壓力及溫度傳導，接合件24之壓接面242以供壓接且貼合電子元件(圖未示出)之曲弧表面(例如頂面)，使電子元件於模擬日後應用溫度環境執行測試作業。

依作業需求，管路單元之第一輸入管路231可連接液壓控制閥以調整第一流體之流量，而控制第一腔室221之第一流體的壓力。

依作業需求，承座亦可於第一構件22之第一腔室221以隔板(圖未示出)分隔出第二腔室(圖未示出)，第一腔室221供管路單元之第一輸入管路231輸入常溫之第一流體，第一流體以供接合件24彎曲變形貼合電子元件之曲弧表面；管路單元設有相通第二腔室之第二輸入管路(圖未示出)及第二輸出管路(圖未示出)，以供輸入/輸出第二流體，第二流體之溫度能夠相同或相異第一流體之溫度，例如第二流體具有預設測試溫度，以供經由第一流體、隔板及接合件24而溫控電子元件。第一腔室221之第一流體的壓力可相異於第二腔室之第二流體的壓力，管路單元可獨立調控第一腔室221之第一流體的壓力，以提高接合件24之使用壽命。

依作業需求，承座設置第一構件22及第二構件(圖未示出)，第一構件22具有第一腔室221，第二構件具有第二腔室，管路單元設有相通第一腔室221之第一輸入管路231及第一輸出管路232，以供於第一腔室221輸入/輸出第一流體，管路單元另設有相通第二腔室之第二輸入管路(圖未示出)及第二輸出管路(圖未示出)，以供於第二腔室輸入/輸出第二流體。

承上述，承座於第一構件22與第二構件間設置至少一溫控件，以輔助調控接合件24之溫度。

請參閱圖3、4，本發明測試裝置20包含測試機構及本發明壓接機構，測試機構設置至少一測試器，以供測試電子元件；於本實施例，測試器設有電性連接之電路板251及測試座252，測試座252具有複數支探針，以電性連接電路板251及電子元件31而供執行測試作業。本發明壓接機構配置於測試機構之上方，以供壓接測試器之電子元件。

一輸送器(圖未示出)將電子元件31移入測試機構之測試座252，電子元件31之頂面311呈凹弧狀，且朝向壓接機構之接合件24；壓接機構之第一輸入管路231對第一構件22的第一腔室221輸入適量且具有預設溫度之第一流體，使第一腔室221具有適當之壓力，且第一流體接觸接合件24之承壓面241，使接合件24承受第一腔室221之第一流體推抵作適當彎曲弧凸變形。

壓接機構以第一驅動器(圖未示出)驅動該移動臂21沿壓接軸向L作Z方向向下位移，移動臂21帶動第一構件22及接合件24同步下移，令接合件24之壓接面242接觸電子元件31呈凹弧狀之頂面311，由於接合件24可彈性彎曲變形，且第一腔室221具有適當壓力，使得接合件24可先平穩接觸電子元件31之頂面311，並隨著頂面311之凹弧狀而彎曲變形；於接合件24接觸電子元件31後，可增加第一輸入管路231輸入第一腔室221的第一流體流量，令第一腔室221之壓力到達預設壓接壓力，使得第一腔室221之第一流體更加推抵接合件24之壓接面242彎曲變形作全面性貼合電子元件31呈凹弧狀之頂面311，並搭配移動臂21之下壓力，使接合件24以預設下壓力平均壓接電子元件31之頂面311，使電子元件31均勻受壓，以確保電子元件31之接點與測試座252之探針作有效性接觸，進而提高電子元件31之測試品質。

然依作業需求，第一輸入管路231輸入第一腔室221之第一流體的流量，亦可直接使第一腔室221之壓力到達預設壓接壓力，第一腔室221之第一流體亦會推抵接合件24之壓接面242彎曲變形作全面性貼合電子元件31呈凹弧狀之頂面311，不受限於本實施例。

請參閱圖5，本發明壓接機構應用於另一型式之電子元件32，另一型式之電子元件32的頂面321呈凸弧狀，壓接機構之移動臂21沿壓接軸向L帶動第一構件22及接合件24同步作Z方向向下位移，令接合件24之壓接面242接觸電子元件32呈凸弧狀之頂面321，並以第一腔室221之第一流體推抵接合件24之壓接面242彎曲變形作全面性貼合電子元件32呈凸弧狀之頂面321，使接合件24以預設下壓力平均壓接電子元件32之頂面321，電子元件32均勻受壓，以確保電子元件32之接點與測試座252之探針作有效性接觸，進而提高電子元件之測試品質。

請參閱圖6，本發明壓接機構之另一實施例，更包含於承座之第一腔室221設置至少一溫控件。更進一步，溫控件為加熱件或致冷晶片等。依作業需求，溫控件為固定式配置或可移動式配置。於本實施例，承座於第一構件22的第一腔室221設置一為加熱件26之溫控件，並設有第二驅動器27驅動加熱件26作至少一方向位移而接近或遠離接合件24，以調整加熱件26與接合件24之距離，以調控接合件24之溫度至預設壓接溫度；例如接合件24傳導之溫度未到達預設測試溫度，可啟動加熱件26，以調控接合件24傳導之溫度；更佳者，利用第二驅動器27帶動加熱件26作Z方向位移而接近接合件24，以縮短加熱件26與接合件24之溫度傳導距離，使加熱件26利於調控接合件24傳導之溫度，令接合件24傳導預設測試溫度至電子元件31，以確保電子元件31於模擬日後應用溫度環境執行測試作業，進而提高使用效能。

請參閱圖2~4，本發明作業機包含機台40、供料裝置50、收料裝置60、具本發明壓接機構之測試裝置20、輸送裝置70及中央控制裝置（圖未示出）。供料裝置50裝配於機台40，並設有至少一供料器51，以容納至少一待測之電子元件31；收料裝置60裝配於機台40，並設有至少一收料器61，以容納至少一已測之電子元件31；測試裝置20配置於機台40，並設置測試機構及本發明壓接機構，測試機構設有至少一測試器，以供測試電子元件31，於本實施例，測試器設有電性連接之電路板251及測試座252，測試座252具有探針，以供承置及測試電子元件31；本發明壓接機構配置於測試機構之上方，並包含架置具、承座、管路單元及接合件24，以供壓接測試器之電子元件；輸送裝置70裝配於機台40，並設有至少一輸送器，以輸送電子元件，於本實施例，輸送裝置70設有第一輸送器71，以於供料裝置50之供料器51取出待測之電子元件31，並移載至第二輸送器72，輸送裝置70以第三輸送器73於第二輸送器72取出待測電子元件31，並將待測電子元件31移入測試機構之測試座252，壓接機構以移動臂21帶動第一構件22及接合件24作Z方向向下位移，接合件24壓接電子元件31之頂面311而彎曲變形作全面性貼合，使電子元件31均勻受壓而執行測試作業，第三輸送器73將已測電子元件31移載至第二輸送器72，第一輸送器71於第二輸送器72取出已測之電子元件31，並依據測試結果，將已測之電子元件31輸送至收料裝置60之收料器61處而分類收置；中央控制裝置(圖未示出)用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

[習知] 11:電路板 12:測試座 13:電子元件 131:頂面 14:壓接器 141:下壓治具 142:壓接面 [本發明] 20:測試裝置 21:移動臂 22:第一構件 221:第一腔室 222:第一面 223:開口 231:第一輸入管路 232:第一輸出管路 24:接合件 241:承壓面 242:壓接面 251:電路板 252:測試座 26:加熱件 27:第二驅動器 L:壓接軸向 31:電子元件 311:頂面 32:電子元件 321:頂面 40:機台 50:供料裝置 51:供料器 60:收料裝置 61:收料器 70:輸送裝置 71:第一輸送器 72:第二輸送器 73:第三輸送器

圖1：習知測試裝置壓測電子元件之使用示意圖。 圖2：本發明壓接機構之示意圖。 圖3：本發明壓接機構應用於測試裝置之示意圖。 圖4：本發明壓接機構壓接電子元件之使用示意圖。 圖5：本發明壓接機構壓接另一型式電子元件之使用示意圖。 圖6：本發明壓接機構裝配溫控件之使用示意圖。 圖7：本發明測試裝置應用於作業機之示意圖。

21:移動臂

22:第一構件

221:第一腔室

222:第一面

223:開口

231:第一輸入管路

232:第一輸出管路

24:接合件

241:承壓面

242:壓接面

L:壓接軸向

Claims (10)

1. 一種壓接機構，包含： 架置具； 承座：裝配於該架置具，並設有至少一第一腔室，該承座於第一面沿壓接軸向開設相通該第一腔室且位於底部之開口； 管路單元：裝配於該承座，並設有相通該第一腔室的第一輸入管路及第一輸出管路，以供於該第一腔室輸入／輸出第一流體； 接合件：裝配於該承座之該第一面，以封閉該第一腔室之該開口，而位於該承座之該底部，該接合件之承壓面接觸該第一流體，該接合件承受該第一流體之壓力而能夠彎曲變形，並以壓接面貼合電子元件之曲弧表面，以平均下壓該電子元件。
2. 如請求項1所述之壓接機構，其該承座設置至少一第一構件，該第 一構件設有具該開口之該第一腔室，該管路單元之該第一輸入管路及該第一輸出管路相通該第一構件之該第一腔室，該接合件裝配於該第一構件之該第一面。
3. 如請求項2所述之壓接機構，其該第一構件於該第一腔室以隔板分隔出第二腔室，該管路單元設有相通該第二腔室的第二輸入管路及第二輸出管路，以供於該第二腔室輸入／輸出第二流體。
4. 如請求項2所述之壓接機構，其該承座包含該第一構件及第二構件 ，該第二構件設有第二腔室，該管路單元設有相通該第二腔室的第二輸入管路及第二輸出管路，以供於該第二腔室輸入／輸出第二流體。
5. 如請求項4所述之壓接機構，其該承座於該第一構件及該第二構件間設置至少一溫控件。
6. 如請求項3至5中任一項所述之壓接機構，其該第一腔室之該第一流體壓力相異於該第二腔室之該第二流體壓力。
7. 如請求項1至4中任一項所述之壓接機構，其該承座之該第一腔室設置至少一溫控件。
8. 如請求項7所述之壓接機構，其該承座設置第二驅動器，該第二驅動器以供驅動該溫控件作至少一方向位移。
9. 一種測試裝置，包含： 測試機構：設置至少一測試器，以供測試電子元件； 至少一如請求項1所述之壓接機構：以供壓接該測試器之電子元件。
10. 一種作業機，包含： 機台； 供料裝置：配置於該機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電 子元件； 收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電子元件； 輸送裝置：配置於該機台，並設有至少一輸送器，以供輸送電子元件； 至少一如請求項9所述之測試裝置：配置於該機台，以供測試及壓接電子元件； 中央控制裝置：以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。