TWI909882B - 測試裝置及作業機 - Google Patents

Abstract

一種測試裝置，包含測試機構、壓接機構及溫控機構，測試機構之測試座的承置部以供承置電子元件，壓接機構之接合器以供壓接測試座之電子元件執行測試作業，溫控機構設有第一溫控單元及第二溫控單元，第一溫控單元之第一溫控器以供溫控接合器，第二溫控單元於接合器設有具中介流體之第一流道 ，並使中介流體與接合器作能源再利用之熱交換而具有預設測試溫度，再以輸送器將中介流體輸送至位於測試座之第二流道，第二流道將具有預設測試溫度之中介流體吹送至測試座之承置部而溫控電子元件，進而節省溫控能源成本。

Description

測試裝置及作業機

本發明提供一種節省能源成本及利於空間配置之測試裝置。

在現今，電子元件於測試裝置執行冷測作業或熱測作業，以淘汰不良品。以冷測作業為例，測試裝置於機台設有電性連接之電路板及具有探針之測試座，以供承置及測試電子元件，另於測試座之上方配置一可作Z方向位移之下壓治具，以供壓接測試座之電子元件，下壓治具之頂面設置一具有冷媒之溫控器，利用冷媒溫控下壓治具具有預設測試低溫，下壓治具壓接電子元件而作熱交換，使電子元件具有預設測試低溫而於測試座執行冷測作業。

由於測試座之探針為金屬製，電子元件底面的複數個接點會與複數個探針作熱交換而傳導低溫，導致電子元件之溫度不符合預設測試溫度；因此，業者於測試座之承置部的側面開設通孔，並獨立配置一專用之高低溫循環機，以對測試座之承置部輸送低溫氣體，使電子元件之底面位於具有低溫環境之承置部而執行冷測作業。惟，專用於提供測試座低溫氣體之高低溫循環機不僅價格昂貴而增加測試裝置之能源成本，尤其測試裝置數量繁多時，相對地即需配置更多昂貴之高溫循環機，勢必大幅增加能源成本。再者，業者亦需規劃獨立區域專門放置高低溫循環機，以致相當佔用空間，若配置複數台高低溫循環機，更不利測試裝置之空間配置。

本發明之目的一，提供一種測試裝置，包含至少一測試機構、至少一壓接機構及至少一溫控機構，測試機構設置具有承置部之測試座，以供承置及測試電子元件；壓接機構設有架置器及接合器，架置器能夠裝配接合器，接合器能夠壓接測試座之電子元件；溫控機構設有第一溫控單元及第二溫控單元，第一溫控單元於接合器之上方或/及內部配置第一溫控器，以供溫控接合器 ，第二溫控單元包含第一流道、第二流道及輸送器，第一流道之中介流體能夠與第一溫控器或接合器作熱交換而具有預設測試溫度，第二流道設於測試座，以供輸入中介流體至承置部，輸送器能夠於第一流道與第二流道間輸送具有預設測試溫度之中介流體；藉以，溫控機構利用接合器及第一溫控單元作能源再利用而溫控第二溫控單元之中介流體具有預設測試溫度，並將具有預設測試溫度之中介流體輸送至測試座即可溫控電子元件，毋需配置昂貴專用之高低溫循環機，達到節省能源成本之實用效益。

本發明之目的二，提供一種測試裝置，其溫控機構之第二溫控單元搭配第一溫控單元及接合器而作能源再利用以使中介流體具有預設測試溫度 ，並將具有預設測試溫度之中介流體輸入測試座之承置部以溫控電子元件，毋需規劃專用區域放置高低溫循環機，達到利於空間配置之實用效益。

本發明之目的三，提供一種作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、本發明測試裝置、移載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之電子元件；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之電子元件；本發明之測試裝置配置於機台，並設有至少一測試機構、至少一壓接機構及至少一溫控機構，以供測試、壓接及溫控至少一電子元件；移載裝置配置於機台，並設有至少一移載器，以供移載至少一電子元件；中央控制裝置以供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1，本發明測試裝置10之第一實施例，包含至少一測試機構、至少一壓接機構及至少一溫控機構。

至少一測試機構設置至少一具有承置部之測試座，以供承置及測試電子元件。

於本實施例，測試機構設置電性連接之電路板11及測試座12，測試座12由頂面朝向底面凹設一承置部121，承置部121之周側形成複數個側板122 、123，另於承置部121之底面設置複數支探針124，複數支探針124之一端凸伸出於承置部121，以供電性接觸電子元件(圖未示出)之接點，另一端則電性連接電路板11，電路板11能夠經由測試座12之探針124而對電子元件執行測試作業。

至少一壓接機構設有至少一架置器及至少一接合器，架置器能夠裝配接合器，接合器能夠壓接測試座之電子元件。

依作業需求，架置器可作固定式配置，或者為活動式配置而能夠帶動接合器作至少一方向位移。例如架置器為固定架，測試座12可朝向架置器作相對位移。例如架置器為可作至少一方向位移之移載臂，而朝向測試座12作相對位移。當然，架置器與測試座彼此作相對位移，亦無不可。

於本實施例，架置器為移載臂13，並由驅動源(圖未示出)驅動移載臂13作Z方向位移。更進一步，驅動源可為線性馬達、壓缸，或者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。

依作業需求，接合器可單純對電子元件執行壓接作業或執行壓接及移載作業。例如接合器設有下壓治具，以供壓接電子元件。例如接合器設有具抽吸孔之下壓治具，以供壓接及移載電子元件。於本實施例，接合器為下壓治具14，以供壓接電子元件，下壓治具14能夠由移載臂13帶動作Z方向位移。

依作業需求，接合器與架置器之間能夠配置至少一浮動器(圖未示出)，浮動器能夠使接合器作至少一方向浮動位移，而可緩衝或/及微調準確壓接電子元件。

至少一溫控機構設置第一溫控單元及第二溫控單元，第一溫控單元於接合器之上方或/及內部配置至少一第一溫控器，以供溫控接合器，第二溫控單元包含至少一第一流道、至少一第二流道及至少一輸送器，至少一第一流道之中介流體能夠與第一溫控器或接合器作熱交換而具有預設測試溫度，至少一第二流道設於測試座，以供輸入中介流體至承置部，輸送器能夠於第一流道與第二流道間輸送具有預設測試溫度之中介流體。

依作業需求，第一流道的內部設有複數個鰭片，以增加熱交換面積。

依作業需求，第一溫控器可為加熱件、致冷晶片，或包含具有第一流體(例如冷媒)之器件；例如第一溫控器為一具有第一流體之器件，而可配置於接合器之上方。例如第一溫控器為致冷晶片或加熱件，而可配置於接合器之內部；不受限於本實施例。

於本實施例，第一溫控單元於下壓治具14之上方配置第一溫控器15，第一溫控器15之本體151內部由底面朝向頂面凹設有腔室152，以供容置封板153之鰭片154，封板153可封閉腔室152之底面。第一溫控器15於本體151設有一相通腔室152之輸入管道155，以供輸入具有預設測試溫度之第一流體(如冷媒)至腔室152，冷媒能夠與鰭片154及下壓治具14作熱交換，而使下壓治具14具有預設測試溫度；第一溫控器15於本體151設有一相通腔室152之輸出管道156，能夠輸出已熱交換之第一流體。

依作業需求，第二溫控單元能夠於接合器之內部設有第一流道，以供輸送中介流體，並使中介流體與接合器作熱交換而具有預設測試溫度。例如於下壓治具14之內部開設第一流道。

依作業需求，第二溫控單元能夠於接合器之底面適當位置配置具有第一流道之第一中介管(圖未示出)，以供輸送中介流體，並使中介流體與接合器作熱交換具有預設測試溫度。

依作業需求，第二溫控單元能夠於接合器與第一溫控器15之間配置具有第一流道之第一中介管(圖未示出)，以供輸送中介流體。

承上述，中介流體可為常溫之氣體。例如測試作業機現有配置之常溫氣體供應設備提供常溫氣體作為中介流體。

於本實施例，第二溫控單元於下壓治具14之內部設有呈X方向配置之第一流道161，第一流道161之第一入口連接第一管體162，第一管體162連接測試作業機(圖未示出)現有之常溫氣體供應設備提供常溫氣體作為中介流體 ，以供將常溫之中介流體輸入第一流道161，第一流道161之第一出口連接輸送器，而可輸出已熱交換且具有預設測試溫度之中介流體。

依作業需求，第二溫控單元能夠於測試座12之至少一側板開設相通承置部121之第二流道，以供將具有預設測試溫度之中介流體輸入至承置部121。

依作業需求，第二溫控單元能夠於測試座12之頂面設置具有第二流道之第二中介管(圖未示出)，第二流道之第二出口可朝向承置部121而輸送中介流體。

於本實施例，第二溫控單元於測試座12設有第二流道，第二流道包含第一流通段163及第二流通段164，第一流通段163呈X方向配置於測試座12之一側板122內部，且相通承置部121，以供將具有預設測試溫度之中介流體輸入至承置部121；第二流通段164呈X方向配置於測試座12之另一側板123內部，第二流通段164之一端相通承置部121，另一端連接第二管體165，以供輸出承置部121之已熱交換的中介流體。

依作業需求，輸送器設有至少一輸送管，能夠連通第一流道161及第二流道，以輸送具有預設測試溫度之中介流體。

於本實施例，輸送器之輸送管為第一輸送管171，第一輸送管171之一端連接第一流道161的第一出口，另一端連接第二流道之第一流通段163，第一輸送管171能夠將第一流道161之具有預設測試溫度的中介流體輸送至第二流道之第一流通段163。

請參閱圖2、3，測試裝置10之測試座12的承置部121承置待測之電子元件20，電子元件20之接點21電性連接測試座12之探針124；溫控機構之第一溫控器15的輸入管道155將冷媒輸入腔室152，腔室152之冷媒經封板153而與下壓治具14作熱交換，使下壓治具14保持預設測試溫度。

由於溫控機構之第一流道161設於下壓治具14之內部，於測試作業機(圖未示出)現有之常溫氣體供應設備將常溫之中介流體經由第一管體162輸入第一流道161，利用下壓治具14之預設測試溫度作能源再利用，令第一流道161之中介流體與下壓治具14作熱交換，使中介流體由常溫降溫至預設測試溫度 ，第一流道161將具有預設測試溫度之中介流體輸出至第一輸送管171，第一輸送管171將中介流體輸送至第二流道之第一流通段163，第一流通段163朝向測試座12之承置部121輸入具有預設測試溫度之中介流體，使電子元件20之底面與承置部121間流動具有預設測試溫度之中介流體，進而溫控電子元件20之底面、複數個錫球21及測試座12之複數支探針124，毋需另外獨立配置昂貴之高低溫循環機，達到節省能源成本之實用效益。

因此，壓接機構之移載臂13帶動第一溫控器15、下壓治具14及第一流道161等作Z方向向下位移，使下壓治具14壓接電子元件20之頂面，溫控機構之第一溫控器15經由下壓治具14而溫控電子元件20，並搭配第二流道對測試座12之承置部121輸入具有預設測試溫度之中介流體而溫控電子元件20，進而確保電子元件20於測試座12保持預設測試溫度執行冷測作業。

第二溫控單元於測試座12之承置部121輸入之中介流體與電子元件20及探針124等作熱交換後，可使已熱交換之中介流體經由第二流道之第二流通段164輸出至第二管體165，再由第二管體165排出。

請參閱圖4，本發明測試裝置10之第二實施例設計大致相同第一實施例，其差異在於溫控機構之輸送器包含複數個輸送管，複數個輸送管之固接端分別固接第一流道161或第二流道，而自由端能夠彼此連接或分離。

於本實施例，複數個輸送管包含第二輸送管172及第三輸送管173 ，第二輸送管172之固接端連接第一流道161之第一出口，而自由端設有第一接合部1721，第三輸送管173之固接端連接第二流道之第一流通段163，而自由端設有第二接合部1731，第一接合部1721與第二接合部1731可彼此連接或分離，於相互連接時，可使第二輸送管172及第三輸送管173確實輸送中介流體，於相互分離時，可供便利更換接合器(例如更換不同尺寸之下壓治具14)，以提高使用便利性。

請參閱圖1~3及圖5，本發明測試裝置10應用於電子元件作業機，作業機包含機台30、供料裝置40、收料裝置50、測試裝置10、移載裝置60及中央控制裝置（圖未示出）；供料裝置40配置於機台30，並設有至少一供料器，以容納至少一待測之電子元件；收料裝置50配置於機台30，並設有至少一收料器，以容納至少一已測之電子元件；本發明測試裝置10配置於機台30，包含至少一測試機構、至少一壓接機構及至少一溫控機構，至少一測試機構設置具有承置部121之測試座12，以供承置及測試電子元件，至少一壓接機構設有至少一架置器及至少一接合器，架置器能夠裝配接合器，接合器能夠壓接測試座12之電子元件，至少一溫控機構設有第一溫控單元及第二溫控單元，第一溫控單元於接合器之上方或/及內部配置至少一第一溫控器，以供溫控接合器，第二溫控單元包含至少一第一流道161、至少一第二流道及至少一輸送器，第一流道161之中介流體能夠與第一溫控器15或接合器作熱交換而具有預設測試溫度，第二流道設於測試座12，以供輸入中介流體至承置部121，輸送器能夠於第一流道161與第二流道間輸送具有預設測試溫度之中介流體；移載裝置60裝配於機台30，並設有至少一移載器，以供移載電子元件，於本實施例，移載裝置60設有第一移載器61，以於供料裝置40之供料器取出待測之電子元件，並移載至第二移載器62，第三移載器63將待測之電子元件載送至測試裝置10之測試座12進行測試作業，第三移載器63將已測電子元件移入第二移載器62，第一移載器61於第二移載器62取出已測之電子元件，依據測試結果，將已測之電子元件輸送至收料裝置50之收料器處而分類收置；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。

10:測試裝置 11:電路板 12:測試座 121:承置部 122、123:側板 124:探針 13:移載臂 14:下壓治具 15:第一溫控器 151:本體 152:腔室 153:封板 154:鰭片 155:輸入管道 156:輸出管道 161:第一流道 162:第一管體 163:第一流通段 164:第二流通段 165:第二管體 171:第一輸送管 172:第二輸送管 1721:第一接合部 173:第三輸送管 1731:第二接合部 20:電子元件 21:接點 30:機台 40:供料裝置 50:收料裝置 60:移載裝置 61:第一移載器 62:第二移載器 63:第三移載器

圖1：本發明測試裝置第一實施例之示意圖。 圖2：本發明測試裝置之使用示意圖(一)。 圖3：本發明測試裝置之使用示意圖(二)。 圖4：本發明測試裝置第二實施例之示意圖。 圖5：本發明作業機之示意圖。

10:測試裝置

12:測試座

121:承置部

124:探針

14:下壓治具

15:第一溫控器

152:腔室

153:封板

155:輸入管道

161:第一流道

162:第一管體

163:第一流通段

164:第二流通段

165:第二管體

171:第一輸送管

20:電子元件

21:接點

Claims (10)

1. 一種測試裝置，包含：至少一測試機構：設置至少一具有承置部之測試座，以供承置及測試至少一電子元件；至少一壓接機構：設置至少一架置器及至少一接合器，該至少一架置器能夠裝配該至少一接合器，該至少一接合器能夠壓接該至少一測試座之該至少一電子元件；至少一溫控機構：設置第一溫控單元及第二溫控單元，該第一溫控單元於該至少一接合器之上方或/及內部配置至少一第一溫控器，以供溫控該至少一接合器，該第二溫控單元包含至少一第一流道、至少一第二流道及至少一輸送器，該至少一第一流道之中介流體能夠與該至少一第一溫控器或該至少一接合器作熱交換而具有預設測試溫度，該至少一第二流道設於該至少一測試座，以供輸入該中介流體至該承置部，該至少一輸送器能夠於該至少一第一流道與該至少一第二流道間輸送具有該預設測試溫度之該中介流體。
2. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該第二溫控單元於該至少一接合器之內部設有該至少一第一流道，以供輸送該中介流體。
3. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該第二溫控單元於該至少一接合器之底面設置具有該至少一第一流道之第一中介管，以供輸送該中介流體。
4. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該第二溫控單元於該至少一接合器與該至少一第一溫控器之間設置具有該至少一第一流道之第一中介管，以供輸送該中介流體。
5. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該第二溫控單元於該至少一測試座之頂面設置具有該至少一第二流道之第二中介管，該至少一第二流道能夠朝向該承置部輸送具有該預設測試溫度之該中介流體。
6. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該第二溫控單元於該至少一測試座之至少一側板設有該至少一第二流道，能夠輸送該中介流體至該承置部。
7. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一溫控機構之該至少一輸送器設有至少一輸送管，能夠連通該至少一第一流道及該至少一第二流道。
8. 如請求項7所述之測試裝置，其該至少一輸送管包含複數個輸送管，該複數個輸送管之固接端分別固接該至少一第一流道或該至少一第二流道，而自由端能夠彼此連接或分離。
9. 如請求項1所述之測試裝置，其該至少一壓接機構之該至少一架置器能夠帶動該至少一接合器作至少一方向位移。
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，以供容置待測之至少一電子元件；收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料器，以供容置已測之該至少一電子元件；至少一如請求項1所述之測試裝置：配置於該機台，以供測試、壓接及溫控該至少一電子元件；移載裝置：配置於該機台，並設有至少一移載器，以供移載該至少一電子元件；中央控制裝置：以供控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。