TWI895871B - 壓接機構及作業設備 - Google Patents

Abstract

一種壓接機構，包含架置器、壓接治具及溫控結構，架置器與壓接治具間設置溫控結構，溫控結構之第一溫控單元以輸送器將第一空間內且與壓接治具作第一次熱交換之氣體輸送至第三溫控單元之第三空間，第一次熱交換的氣體於第三空間流動過程中並與第二溫控單元之第二空間內的第一溫控件作第二次熱交換，再使第三空間內之第二次熱交換且降溫之氣體排出至壓接治具周遭之環境空間，以避免壓接治具周遭的環境溫度過高，進而迅速散熱及節省處理高溫氣體之能源成本。

Description

壓接機構及作業設備

本發明提供一種節省處理高溫氣體能源成本及提高散熱使用效能之壓接機構。

在現今，請參閱圖1、2，電子元件11製作完成後，業者以測試器12承置複數個電子元件11，並搬運至作業設備(例如電性測試作業設備或預燒測試作業設備)執行測試作業。測試器12包含電性連接之電路板121及複數個測試座122，測試座122以供承置及測試電子元件11，並配置外蓋123，外蓋123蓋合測試座122而限位電子元件11。然電子元件11之測試過程中，其自身會產生高溫 ，為避免過當之高溫影響測試品質，測試器12於外蓋123之頂面設置複數片的散熱鰭片124加以散熱。

以預燒測試作業設備為例，其預燒爐體13的作業空間131設有複數層之承架132，以供承置具有複數個電子元件11之測試器12；預燒爐體13之一側設有入風流道133，以供氣體處理裝置(圖未示出)輸入具有預設熱度之氣體，並供氣體流入作業空間131，使電子元件11於模擬日後應用之高溫環境進行預燒測試作業；然複數層之各測試器12利用散熱鰭片124加以散熱，並使散熱出之高溫氣體流入作業空間131，作業空間131之大量高溫氣體再流入預燒爐體13另一側設置之出風流道134，出風流道134將大量高溫氣體輸送至氣體處理裝置，由氣體處理裝置將大量高溫氣體處理降溫至預設熱度，方可將具有預設熱度之氣體輸送回入風流道133。

惟，數十個或上百個之測試座122的散熱鰭片124所流散出於作業空間131之大量高溫氣體，導致測試座122周遭的環境溫度超過原本預設之環境溫度，溫度過高的大量高溫氣體再經由出風通道134輸送至氣體處理裝置，以致預燒測試作業設備必需配置較大功率之氣體處理裝置方可將龐大流量且溫度過高之氣體處理降溫至預設溫度，致使相當耗費能源及成本。

又，較大功率之氣體處理裝置相對具有較大體積，以致相當佔用預燒測試作業設備之周遭空間，不利空間配置。

本發明之目的一，提供一種壓接機構，包含至少一架置器、至少一壓接治具及至少一溫控結構；架置器以供裝配至少一溫控結構，溫控結構包含第一溫控單元、第二溫控單元及第三溫控單元，第一溫控單元以供裝配壓接治具，並設置具有輸送器之第一空間，輸送器能夠輸出第一空間內且與壓接治具作第一次熱交換之氣體，第二溫控單元設有第二空間，以供配置第一溫控件 ，第三溫控單元設置於第一溫控單元與第二溫控單元之間，並設有第三空間，以供輸送器輸入第一次熱交換之氣體，第一次熱交換之氣體於第三空間流動過程中，能夠與第二空間之第一溫控件作第二次熱交換，第三空間再排出第二次熱交換且降溫之氣體至壓接治具之周遭環境或壓接機構之外部環境；藉以避免壓接治具周遭之環境溫度過高，尤其在數十個或上百個溫控結構同時運作狀態下，毋需配置較大功率之氣體處理裝置，進而有效節省能源成本。

本發明之目的二，提供一種壓接機構，其溫控結構排出之第二次熱交換且降溫的氣體，可有效避免壓接治具周遭的環境溫度過高，毋需配置大功率且體積大之氣體處理裝置，進而有效縮減體積以利作業設備之周遭空間配置。

本發明之目的三，提供一種作業設備，包含機架、至少一本發明壓接機構及中央控制裝置；機架設置至少一承架，以供承置至少一測試器；至少一本發明壓接機構裝配於機架，以供壓接及溫控該測試器；中央控制裝置以供控制及整合壓接機構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3、4，本發明壓接機構應用於作業設備，作業設備可為電子元件之電性測試作業設備或預燒測試作業設備。作業設備包含機架、至少一本發明壓接機構及中央控制裝置(圖未示出)；機架設置至少一承架，以供承置至少一測試器；至少一本發明壓接機構裝配於機架，包含至少一架置器、至少一溫控結構及至少一壓接治具，以供壓接及溫控測試器；中央控制裝置以供控制及整合壓接機構作動而執行自動化作業。

依作業需求，作業設備可配置一個或複數個本發明壓接機構；於本實施例，作業設備為電子元件預燒測試作業設備，機架21以複數個架體圍構成一作業空間211，並於呈Z方向配置之二側架212間設有至少一承架213，承架213可為一字型架、L型架、機台板或承板等，以供承置至少一測試器(圖未示出 )；於本實施例，二側架212之內面分別設置複數層且兩兩相對配置之承架213，各層相對之二承架213呈X方向配置。

依作業需求，機架21能夠設置至少一第二驅動器(圖未示出)，第二驅動器以供驅動承架213沿壓接軸向(例如Z方向)位移；亦即承架213承置測試器，第二驅動器可驅動承架213及測試器朝向壓接治具作Z方向位移。

依作業需求，預燒測試作業設備若需於作業空間211流入所需預設溫度之熱氣時，可於機架21之兩側配置相通作業空間211之入風流道(圖未示出)及出風流道(圖未示出)，亦無不可，不受限於本實施例。

本發明壓接機構裝配於機架21，包含至少一架置器、至少一壓接治具及至少一溫控結構。

至少一架置器為固定式或可活動式配置；例如架置器為搬運車架之固定式車架或預燒測試作業設備之固定式機架21。例如架置器為電性測試作業設備之可活動式移載臂或預燒測試作業設備之可活動式機架。承上述，架置器可為獨立架體、移載臂或機架21之側架212；於本實施例，架置器為預燒測試作業設備之固定式機架21的側架212，側架212呈Z方向配置。

至少一壓接治具22，以供壓接電子元件。依作業需求，壓接治具22可執行壓接電子元件之作業，或者設有至少一抽氣部(圖未示出)，以供執行移載及壓接電子元件之作業；於本實施例，壓接治具22可執行壓接電子元件之作業。

依作業需求，壓接機構更包含至少一第二溫控件，第二溫控件裝配於壓接治具22，以供溫控調整電子元件之預設測試溫度；例如電子元件未逹到預設測試溫度，可啟動第二溫控件，以升溫或降溫調整電子元件之測試溫度 ；例如電子元件已逹到預設測試溫度，可關閉第二溫控件。更進一步，第二溫控件可裝配於溫控結構與壓接治具22之間，或裝配於壓接治具22之內部、底部等適當位置，亦無不可。承上述，第二溫控件可為加熱件、致冷晶片或具流體之溫控座；於本實施例，第二溫控件為加熱件23，並配置於壓接治具22之內部。

至少一溫控結構裝配於架置器，包含至少一第一溫控單元、至少一第二溫控單元及至少一第三溫控單元；第一溫控單元以供裝配壓接治具22，並設置具有至少一輸送器之第一空間，輸送器能夠輸出第一空間內且與壓接治具22作第一次熱交換之氣體；第二溫控單元設有第二空間，以供配置第一溫控件；第三溫控單元設置於第一溫控單元與第二溫控單元之間，並設有第三空間以供輸送器輸入第一次熱交換之氣體，第一次熱交換之氣體能夠與第二空間之第一溫控件作第二次熱交換，第三空間排出第二次熱交換且降溫之氣體。

依作業需求，輸送器可為風扇或抽吸泵等，以供將氣體輸入或輸出於第一空間或第三空間，不受限於本實施例。

依作業需求，第一溫控件可為液體、氣體或致冷晶片等，不受限於本實施例。

依作業需求，壓接機構更包含至少一第一驅動器，第一驅動器裝配於架置器，以供驅動溫控結構沿壓接軸向(例如Z軸向)位移。更進一步，第一驅動器可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，傳動組可為皮帶輪組或螺桿螺座組；於本實施例，壓接機構於機架21之二側架212內面配置複數層之複數個第一驅動器，各層二相對配置之第一驅動器為壓缸24，並呈Z方向配置。

依作業需求，第一溫控單元之第一空間或/及第三溫控單元之第三空間設有至少一鰭片，以供散熱。

於本實施例，壓接機構配置複數層溫控結構，各層之溫控結構包含複數個第一溫控單元、一第二溫控單元及複數個第三溫控單元，複數個第一溫控單元裝配於複數個第三溫控單元的下方，第二溫控單元及第三溫控單元裝配於壓缸24，使得壓缸24能夠帶動複數個第一溫控單元、一第二溫控單元及複數個第三溫控單元於機架21之作業空間211沿壓接軸向同步位移。

第一溫控單元設置複數個第一板件251以圍構成第一空間252，並以位於底部之第一板件251供裝配壓接治具22，第一空間252可供外部氣體流入 。更進一步，至少一第一板件251的內面朝向第一空間252設有複數個為第一鰭片253之鰭片。第一溫控單元於第一空間252之內部設置至少一為風扇254之輸送器，風扇254能夠輸出第一空間252內且與壓接治具22作第一次熱交換的氣體。

第二溫控單元位於第一溫控單元之上方，並設置複數個第二板件261以圍構成至少一第二空間262；第一溫控件為液體，第二空間262設有入口263及出口264，入口263以供輸入具有預設溫度之液體，液體可為冷卻水或冷媒等；於本實施例，液體為冷卻水，第二空間262一側之入口263以供輸入具有預設低溫之冷卻水，冷卻水沿第二空間262之液體流動路徑而朝向另一側之出口264流動，出口264以供輸出已熱交換之冷卻水。又第二溫控單元之複數個第二板件261的兩側裝配連接壓缸24，而可由壓缸24驅動複數個第二板件261沿壓接軸向位移。

第三溫控單元位於第一溫控單元與第二溫控單元之間，並設置複數個第三板件271A、271B…以圍構至少一第三空間272。然第三溫控單元可配置獨立之第三板件作為頂板，或以第二溫控單元位於底部之第二板件261作為頂板，亦無不可。於本實施例，第三溫控單元以第二溫控單元位於底部之第二板件261作為頂板，並配置另一獨立之第三板件271A作為底板，第二板件261與第三板件271A呈上下相對且X方向配置，並於二者間以複數個第三板件271B分隔複數個第三空間272。更進一步，第二板件261與第三板件271A朝向第三空間272的一面設有複數個為第二鰭片273之鰭片。第三溫控單元之第三板件271A的兩側裝配連接壓缸24，而可由壓缸24驅動沿壓接軸向位移。

第三溫控單元之第三板件271A可作為第一溫控單元之頂板，第三板件271A設有相通第一空間252及第三空間272之至少一第一通口274，第一通口274以供第一溫控單元之風扇254將第一空間252之第一次熱交換的氣體輸出至第三空間272。另於第三板件271A或/及第三板件271B設有相通第三空間272及壓接治具22周遭環境(或/及機架21外部環境)的至少一第二通口275，第二通口275以供排出第三空間272之第二次熱交換的氣體；於本實施例，第三溫控單元於第三板件271A設有相通第三空間272及壓接治具22外部周遭環境(即機架21的作業空間211)的複數個第二通口275，以供排出第三空間272之第二次熱交換且降溫的氣體。承上述，第三溫控單元之第三板件271A外部的底面可供裝配複數個第一溫控單元，使得複數個第一溫控單元可隨第三溫控單元同步位移。

承上述，第二溫控單元可設置單一第二空間262，單一第二空間262的面積含蓋複數個第三空間272之上方，或者第二溫控單元依第三空間272之數量而配置相對數量之第二空間262，亦無不可。於本實施例，第二溫控單元設有單一第二空間262，單一第二空間262的面積含蓋複數個第三空間272之上方，亦即第二空間262的液體流動路徑含蓋複數個第三空間272之上方，使冷卻水能夠流經複數個第三空間272之上方。

請參閱圖5至圖7，一測試器包含電性連接之電路板31及複數個測試座32，測試座32配置有外蓋33，並能夠承置及測試電子元件34。於本實施例 ，預燒測試作業設備之機架21的每一層承架213供承置一具有複數個測試座32及電子元件34之電路板31，每一層之複數個測試座32及複數個電子元件34位於機架21之作業空間211，且測試座32位於相對之壓接治具22的下方。

壓接機構之每一層壓缸24帶動第一溫控單元、第二溫控單元、第三溫控單元及壓接治具22等同步沿壓接軸向(如Z方向)向下位移，令壓接治具22壓接於測試座32之外蓋33，並以加熱件23溫控測試座32內之電子元件34而執行測試作業。

於電子元件34測試過程中，電子元件34經壓接治具22將高溫傳導至第一鰭片253，第一溫控單元以風扇254抽吸第一空間252內且與第一鰭片253 、壓接治具22作第一次熱交換且高溫的氣體，並經由第一通口274輸送至第三溫控單元之第三空間272，使壓接治具22散熱，並使電子元件34保持預設測試溫度而於測試座32內執行測試作業；由於第三溫控單元之第三空間272僅供相對應第一溫控單元之第一空間252內的第一次熱交換氣體流入，在流量少之第一次熱交換氣體的狀態下，利用第二溫控單元之第二空間262一側的入口263輸入冷卻水 ，冷卻水沿第二空間262之液體流動路徑朝向另一側之出口264流動，使位於第二空間262下方之第三空間272內的第一次熱交換且高溫的氣體於流動過程中，不僅可與第二鰭片273作熱交換且產生紊流而散熱，更能夠與第二空間262內的冷卻水作第二次熱交換而降溫，第二空間262已熱交換之冷卻水則由出口264流出；第三空間272內之第二次熱交換且降溫的氣體再由第二通口275排出至壓接治具22周遭環境空間(亦即排出至機架21之作業空間211)或作業設備外部均可。

因此，壓接機構利用溫控結構而避免壓接治具22周遭之環境溫度過高，不僅毋需配置大功率且體積大之氣體處理裝置(圖未示出)，而有效節省能源成本及利於空間配置，更加迅速確保測試座32及電子元件34於預設測試溫度執行測試作業，進而提高測試品質。

[習知] 電子元件11 測試器12 電路板121 測試座122 外蓋123 散熱鰭片124 預燒爐體13 作業空間131 承架132 入風流道133 出風流道134 [本發明] 機架21 作業空間211 側架212 承架213 壓接治具22 加熱件23 壓缸24 第一板件251 第一空間252 第一鰭片253 風扇254 第二板件261 第二空間262 入口263 出口264 第三板件271A、271B 第三空間272 第二鰭片273 第一通口274 第二通口275 電路板31 測試座32 外蓋33 電子元件34

圖1：習知預燒作業設備之局部使用示意圖。 圖2：習知圖1之局部放大示意圖。 圖3：本發明作業設備之局部示意圖。 圖4：本發明壓接機構之示意圖。 圖5至圖7：本發明壓接機構之使用示意圖。

機架21 作業空間211 壓接治具22 加熱件23 壓缸24 第一空間252 第一鰭片253 風扇254 第二空間262 出口264 第三空間272 第二鰭片273 第一通口274 第二通口275 測試座32 外蓋33 電子元件34

Claims (10)

1. 一種壓接機構，包含： 至少一架置器； 至少一壓接治具：以供壓接電子元件； 至少一溫控結構：裝配於該架置器，包含第一溫控單元、第二溫控單元及第三溫控單元，該第一溫控單元以供裝配該壓接治具，並設置具有至少一輸送器之第一空間，該輸送器能夠輸出該第一空間內且與該壓接治具作第一次熱交換之氣體，該第二溫控單元設有第二空間，以供配置第一溫控件，該第三溫控單元設置於該第一溫控單元與該第二溫控單元之間，並設有第三空間以供該輸送器輸入第一次熱交換之該氣體，第一次熱交換之該氣體能夠與該第二空間之該第一溫控件作第二次熱交換，該第三空間排出第二次熱交換之該氣體。
2. 如請求項1所述之壓接機構，更包含至少一第一驅動器，該第一驅 動器裝配於該架置器，以供驅動該溫控結構沿壓接軸向位移。
3. 如請求項1所述之壓接機構，其該第一溫控單元之該第一空間與該 第三溫控單元之該第三空間設有相通之至少一第一通口，該第一通口以供該第一空間之第一次熱交換的該氣體輸入該第三空間，該第三溫控單元設有至少一第二通口，該第二通口以供排出該第三空間之第二次熱交換的該氣體。
4. 如請求項1所述之壓接機構，其該第一溫控單元之該第一空間或/及 該第三溫控單元之該第三空間設有至少一鰭片。
5. 如請求項1所述之壓接機構，其該第一溫控單元設置複數個第一板 件以圍構成至少一該第一空間。
6. 如請求項1所述之壓接機構，其該第二溫控單元設置複數個第二板 件以圍構成該第二空間。
7. 如請求項1所述之壓接機構，其該第三溫控單元設置複數個第三板 件以圍構成該第三空間。
8. 如請求項1所述之壓接機構，更包含至少一第二溫控件，該第二溫 控件裝配於該壓接治具。
9. 一種作業設備，包含： 機架：設置至少一承架，以供承置至少一測試器； 至少一如請求項1至8中任一項所述之壓接機構：裝配於該機架，以供壓接 及溫控該測試器； 中央控制裝置：以供控制及整合該壓接機構作動而執行自動化作業。
10. 如請求項9所述之作業設備，其該機架設置至少一第二驅動器，以 供驅動該承架沿壓接軸向位移。