La présente invention concerne un système d'actionnement de contacteur pour le test automatique de composants électroniques comprenant un mécanisme de contrOle de la force de contact.
Les lignes de production de composants semi-conducteurs ou les lignes d'assemblage de circuits électroniques comportent en général une ligne de traitement sur laquelle les composants électroniques subissent une succession d'opérations, dont au moins une étape de test électrique. Cette étape de test permet de contrOler le fonctionnement de chaque composant et d'éliminer tout composant défectueux, avant son conditionnement en vue de son transfert sur une autre ligne de production ou avant son intégration sur un circuit électronique, par exemple.
Pour des raisons de productivité, ces lignes de production ou d'assemblage sont entièrement automatisées et leur cadence de travail doit être maximale. Le temps d'immobilisation des composants à chaque poste de traitement dépendra du temps nécessaire à l'opération la plus lente. Ainsi, chaque opération doit être effectuée en un minimum de temps. Les opérations incluant un test électrique sont souvent parmi les plus longues, puisqu'elles requièrent l'établissement d'un contact électrique entre le composant à tester et l'appareillage de test, l'exécution du test puis la rupture du contact électrique. Le temps de test étant difficilement compressible, il est important que le temps nécessaire à l'établissement et à la rupture du contact électrique soit minimal.
Dans le cas de composants à sorties radiales, le contact électrique entre le composant à tester et l'appareillage de test est généralement établi à l'aide d'un contacteur comportant une série de lames métalliques élastiques qui sont soit appuyées sur le composant à tester en certains points de contact précis, soit arrangées par paires pour enserrer, à la manière d'une pince, un ou plusieurs points de contact du composant, comme par exemple une de ses broches. Les deux modes de contact peuvent également être combinés sur le même contacteur. Pour les composants à réseau en grille, par exemple de type "pin grid array" (PGA) ou "ball grid array" (BGA), le contacteur comprend le plus souvent une plaque de contacts métalliques disposés en regard des contacts du composants qui est appliquée -contre sa surface inférieure.
Les contacteurs sont totalement automatisés et intégrés à la ligne de traitement. Ils sont généralement mus par leur propre générateur de mouvement, synchronisé sur la cadence de la ligne de traitement des composants.
Le contacteur doit effectuer des mouvements précis et reproductibles. En particulier, la vitesse des -lames flexibles lors de l'établissement du contact avec le composant ainsi que la force de contact -doivent être parfaitement contrOlées, afin d'éviter l'endommagement du composant, tout en garantissant une bonne qualité du contact électrique.
La majorité des systèmes actuels utilisent, en -guise de générateur de mouvement, des générateurs de mouvements linéaires, généralement des vérins pneumatiques, dont le mouvement est ensuite transmis au contacteur par un ensemble de cames. Les cames, par leur profil, transforment le mouvement peu précis du générateur de mouvement linéaire en un mouvement susceptible d'actionner le contacteur. La difficulté et la complexité de tels systèmes ré-sident donc dans la détermination et l'usinage précis du profil de ces cames. De plus, en raison de la cadence de travail élevée des lignes de traitement des composants électroniques, les profils des cames sont rapidement usés par les frottements auquel ils sont soumis, réduisant ainsi la longévité du système d'actionnement.
Un des buts de l'invention est de proposer un système d'actionnement de contacteur de composants ayant une grande longévité grâce à une faible usure de ses pièces mécaniques.
Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'actionnement de contacteur de composants dont les mouvements sont précis et reproductibles.
Les buts énoncés ci-dessus sont atteints par un système possédant les caractéristiques de la revendication indépendante, les variantes préférentielles du système pouvant comprendre les caractéristiques des revendications dépendantes. En particulier, afin de compenser les imprécisions de déplacement du générateur de mouvement linéaire, le contrOle de la vitesse et la limitation de la force d'appui du contacteur sur le composant à tester est effectuée à l'aide d'un mécanisme de contrOle comportant au moins une biellette.
Une biellette est une petite bielle, c'est-à-dire une tige rigide articulée à ses deux extrémités et destinée à la transmission d'un mouvement entre deux pièces mobiles. Un premier avantage de l'utilisation de biellettes à la place de cames est que la précision du mouvement des biellettes dépend uniquement de la précision de la distance entre leurs deux articulations, ce qui est plus facile à garantir que la précision du profil souvent complexe des cames. Un deuxième avantage est que le contact entre les biellettes et les pièces mécaniques qu'elles relient se fait par articulation autour d'un axe de rotation. Leur usure est donc minimale.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière des fig. 1 à 2 illustrant, à titre d'exemple explicatif mais non limitatif, la version préférentielle du système d'actionnement selon l'invention. La fig. 1 représente une vue de cOté du système d'actionnement selon la version préférentielle de l'invention. La fig. 2 contribue à la compréhension du principe de fonctionnement du mécanisme de contrOle du système d'actionnement de contacteur selon la version préférentielle de l'invention.
Dans sa version préférentielle, le système d'actionnement selon l'invention comprend un générateur de mouvement linéaire incluant deux blocs d'aimants permanents fixes 2, 3 liés de préférence parallèlement entre eux au châssis 1 du système et une bobine électrique 4 placée entre les deux blocs d'aimants 2, 3, son axe étant globalement perpendiculaire au plan des deux blocs d' aimants 2, 3. La bobine électrique 4 est fixée sur un chariot 8 (fig. 1) maintenu et guidé par des patins 81, 82 sur des rails 9 sensiblement parallèles au plan médiateur du segment le plus court entre lesdits deux blocs d'aimants permanents 2, 3. Des butées 91, 92 sont situées de part et d'autre du chariot afin de limiter l'amplitude de ses mouvements et de déterminer ainsi deux positions discrètes du chariot 8.
Le chariot 8 comporte deux marqueurs à position réglable, de préférence des vis 95, 96 à tête métallique. Lorsque le chariot 8 est dans sa première position discrète, contre la première butée 91, le premier marqueur, de préférence la tête de la première vis 95, se situe au-dessus d'un premier détecteur de position, de préférence un premier capteur inductif 93. Lorsque le chariot se trouve dans sa deuxième position dis-crète, contre la deuxième butée 92, le deuxième marqueur, de préférence la tête de la deuxième vis 96, se trouve au-dessus d'un deuxième détecteur de position, de préférence un deuxième capteur inductif 94.
Le contacteur illustré ici à titre d'exemple comprend deux séries de lames métalliques élastiques 58, 68 arrangées par paires et enserrant les broches du composants à tester à la manière d'une pince, dont seule la première paire est visible sur la fig. 1. Le contacteur est resserré et écarté par les mouvements verticaux opposés de deux mâchoires 56, 66. Chacune des mâchoires entraîne dans son mouvement une des deux séries de lames flexibles 58, 68 par l'intermédiaire d'un cylindre 57, 67 isolé élec-triquement. Chaque mâchoire 56, 66 est fixée à l'extrémité supérieure d'un axe 55, 65 guidé dans un cylindre vertical au travers du châssis 1.
Une première biellette 5 est liée par son axe inférieur au chariot 8 et par son axe supérieur à l'extrémité inférieure du premier axe 55. Une deuxième biellette 6 est attachée par son axe inférieur au chariot 8 et par son axe supérieur à un levier inverseur 7 sensiblement horizontal, rotatif autour d'un axe situé en son milieu. L'autre extrémité du levier inverseur 7 est lié autour d'un axe de rotation à l'extré-mité inférieure du deuxième axe 65.
Dans sa version préférentielle, le transducteur électromécanique linéaire générant le mouvement du système d'actionnement selon l'invention est un moteur voice coil. Le moteur voice coil comprend les deux blocs d'aimants permanents 2, 3 et la bobine électrique mobile 4 placée entre eux et à travers laquelle un système de commande non représenté comprenant un générateur électrique peut envoyer un courant continu d'intensité et de direction va-riable, générant ainsi une force sur la bobine 4 déplaçant le chariot 8 sur ses rails. La direction du mouvement du chariot peut être variée par l'inversion du sens du courant traversant la bobine 4.
En alternant rapidement la direction du courant circulant dans la bobine 4, un mouvement de va-et-vient rapide entre les deux positions discrètes du chariot peut être généré, provoquant ainsi la fermeture et l'ouverture rapide du contacteur.
Les capteurs inductifs 93, 94 détectant la pré-sence de la vis 95, 96 renseignent le système de contrOle sur la position du chariot 8 dans sa pre-mière ou sa deuxième position discrète, permettant la détermination du moment optimal pour le début du test ou le retour du chariot dans sa position précédente.
Le mouvement du générateur de mouvement linéaire, en particulier d'un moteur voice coil, est difficilement contrOlable. Il est en particulier difficile de limiter la vitesse et l'amplitude du mouvement du chariot avec précision et donc de l'arrêter sans rebond contre les butées 91, 92. L'utilisation d'un tel générateur de mouvement pour l'actionnement d'un contacteur de composants électroniques n'est rendue possible que par son association à un système de contrOle adapté, assurant une réduction progressive de la vitesse des lames flexibles 58, 68 du contacteur à l'approche du composant à tester et limitant surtout la force d'appui maximale des lames 58, 68 afin de ne pas endommager le composant à tester et d'obtenir un contact électrique de qualité suffisante pour exécuter le test dans de bonnes conditions.
Dans la version préférentielle de l'invention, le système de contrOle comprend les deux biellettes 5, 6 attachées par leur axe inférieur au chariot 8. L'axe supérieur de la première biellette 5 est directement attaché à la partie inférieure du premier axe 55 guidé dans un guidage vertical à travers le châssis 1 du système. L'axe supérieur de la deuxième biellette 6 est relié à un inverseur 7, constitué d'une pièce métallique rigide placée sensiblement horizontalement et pouvant tourner autour d'un axe en son milieu. L'autre extrémité de l'inverseur 7 est reliée à l'extrémité inférieure du deuxième axe 65, également guidé dans un guidage vertical à travers le châssis 1 du système.
Lorsque le chariot 8 est dans sa première position discrète, contre la butée 91, les biellettes 5, 6 forment un angle a par rapport à la verticale (cf. fig. 2) et leur deuxième axe est dans sa position la plus basse sur l'axe vertical. La mâchoire 56 est tirée vers le bas par l'axe 55 et la mâchoire 66 est poussée vers le haut par l'axe 65 relié à la deuxième biellette 6 par l'intermédiaire de l'inverseur 7. Le contacteur est ouvert, les composants peuvent être déplacés d'un poste de traitement au suivant. Dans la version préférentielle de l'invention illustrée ici à -titre d'exemple, ces biellettes sont de même longueur et forment le même angle alpha avec la verticale, lorsque le contacteur est ouvert.
Il serait également envisageable de contrOler les mouvements d'un transducteur électromécanique linéaire selon l'invention et actionner un contacteur à l'aide de biellettes de longueur et de positions différentes.
Lorsque le chariot 8 est dans sa deuxième position discrète, contre la deuxième butée 92, les biellettes 5, 6 sont en position sensiblement verticale. Leur deuxième axe est donc dans sa position la plus haute sur l'axe vertical. La mâchoire 56 est poussée vers le haut par l'axe 55 et la mâchoire 66 est tirée vers la bas par l'axe 65 à travers l'inverseur 7. Le contacteur est fermé, le test du composant peut être effectué.
Le fonctionnement des biellettes 5, 6 est illustré par le dessin de la fig. 2. Lorsque le contacteur est ouvert, la biellette 5, 6 forme un angle alpha avec la verticale. L'axe inférieur de la biellette 5, 6, lié au chariot, se déplace horizontalement. L'axe supérieur de la biellette 5, 6, lié à un axe ou à l'inverseur, est guidé dans un mouvement vertical. Lorsque le chariot 8 se déplace vers sa deuxième position discrète pour fermer le contacteur, les biellettes 5, 6 sont amenées en position verticale. Le déplacement horizontal b du chariot induit un déplacement vertical d de l'axe supérieur de la biellette 5, 6. Les déplacements d et b sont liés par la formule:
EMI7.1
Ainsi, si l'angle alpha reste faible, le déplacement vertical de l'axe supérieur de la biellette restera sensiblement inférieur au déplacement horizontal de son axe inférieur. La dérivation de la formule ci-dessus montre également que la vitesse de déplacement vertical diminue fortement à l'approche de la position verticale de la biellette 5, 6.
Cette relation entre le déplacement vertical et le déplacement horizontal présente plusieurs avan-tages.
Un premier avantage est la réduction de la vitesse des lames flexibles 58, 68 du contacteur à l'ap-proche du point de contact avec le composant à tester. En cas de déplacement horizontal rapide du chariot autour de la position verticale de la biellette 5, 6, la vitesse verticale de l'axe supérieur de la biellette 5, 6 et par conséquent la vitesse des lames 58, 68 du contacteur est fortement réduite.
Un deuxième avantage est que les oscillations du chariot 8 autour de sa deuxième position discrète n'ont que peu d'influence sur la position des lames flexibles 58, 68.
Un troisième avantage est que la force du transducteur électromécanique linéaire est multipliée. Le maintien du contacteur en position fermée sur le composant à tester ne nécessite ainsi qu'une force minime de la part du transducteur.
Un avantage supplémentaire est que la position verticale de l'axe supérieur de la biellette 5, 6 connaissant un maximum absolu, l'écartement minimal des mâchoires 56, 66 du contacteur, et par conséquent la force de serrage ou d'appui du contacteur sur un type de composant particulier connaît également un maximum qui peut être déterminé avec précision. Un mouvement du chariot au-delà de sa deuxième position discrète idéale provoque une légère réouverture du contacteur, évitant ainsi d'endommager le composant à tester ou de contraindre excessivement les lames flexibles 58, 68. Le moment précis de fermeture du contacteur sur le composant à tester est toutefois déterminé à l'aide du deuxième capteur inductif 94 et l'instant précis de sa détection peut être réglé en agissant sur la deu-xième vis 96.
Dans une variante du système d'actionnement selon l'invention, l'inverseur 7 est éliminé et l'axe supérieur de la deuxième biellette 6 est directement fixé à l'extrémité inférieure du deuxième axe 65. La fonction de l'inverseur est remplie, par exemple, par le positionnement vertical de la deuxième biellette 6 lorsque le chariot 8 est en appui contre la première butée 91. De cette manière, le déplacement du chariot vers sa deuxième position discrète provoque l'élévation du deuxième axe de la première biellette 5 et l'abaissement du deuxième axe de la deuxième biellette 6 qui se retrouve dans une position formant un angle a par rapport à la verticale, rapprochant ainsi les mâchoires 56 et 66 l'une de l'autre.
La version préférentielle de l'invention telle que décrite plus haut fait état, à titre d'illustration, d'un système d'actionnement de contacteur de composants électroniques dont le mouvement est généré par un moteur voice coil linéaire horizontal et qui sert à l'actionnement, à travers un mécanisme de contrOle comportant deux biellettes, d'un contacteur se déplaçant sur l'axe vertical.
Le principe de l'invention pourrait toutefois également s'appliquer à tout générateur de mouvement linéaire, y compris à des vérins pneumatiques ou à des moteurs pas à pas, ou à tout générateur de mouvement circulaire, y compris un moteur rotatif actionnant par exemple un vilebrequin sur lequel sont attachées un certain nombre de biellettes. Cette dernière variante présente toutefois le désavantage de l'usinage souvent compliqué d'un vilebrequin.
Dans une variante de l'invention, le transducteur électromécanique possède un nombre fini supérieur à deux de positions discrètes, imprimant ainsi au système d'actionnement un nombre correspondant de positions discrètes, par exemple pour contacter des composants dont la disposition des points de contact est plus complexe.
Le contacteur actionné par un tel système peut être de type différent de celui illustré ci-dessus à titre d'exemple. Il peut par exemple comporter une ou plusieurs paires de mâchoires actionnant des lames flexibles, une ou plusieurs paires de mâchoires dont seule la mâchoire supérieure ou inférieure est mo-bile, une ou plusieurs séries de lames métalliques flexibles entrant en contact avec le composant à tester par simple appui sur ses points de contact, ou toute combinaison de ces systèmes. Il peut également s'agir de contacteur pour composants à réseau en grille, par exemple de type "pin grid array" (PGA) ou "ball grid array" (BGA), le contacteur comprenant alors par exemple une plaque de contacts métalliques disposés en regard des contacts du composant qui est appliquée contre sa surface inférieure.
Ces différents types de contacteurs nécessitant une adaptation du système d'actionnement selon l'invention, celui-ci peut par exemple ne comprendre qu'une seule biellette pour l'activation d'une seule série de contacts, ou au contraire une quantité supérieure de biellettes ayant par exemple des longueurs et des angles différents par rapport à la verticale, afin d'imprimer aux différents éléments du contacteur des mouvements ayant des vitesses et des ampli-tudes différentes.
The present invention relates to a contactor actuation system for the automatic testing of electronic components comprising a contact force control mechanism.
The production lines of semiconductor components or electronic circuit assembly lines generally comprise a processing line on which the electronic components undergo a succession of operations, including at least one electrical test step. This test step makes it possible to control the operation of each component and to eliminate any defective component before it is packaged for transfer to another production line or before it is integrated on an electronic circuit, for example.
For productivity reasons, these production lines or assembly lines are fully automated and their work rate must be maximum. The downtime of the components at each treatment station will depend on the time required for the slowest operation. Thus, each operation must be performed in a minimum of time. The operations including an electrical test are often among the longest, since they require the establishment of an electrical contact between the component to be tested and the test apparatus, the execution of the test then the breaking of the electrical contact. Since the test time is difficult to compress, it is important that the time required to establish and break the electrical contact is minimal.
In the case of radial output components, the electrical contact between the component to be tested and the test apparatus is generally established using a contactor comprising a series of resilient metal blades which are either supported on the component to be tested. in certain precise contact points, arranged in pairs to clamp, in the manner of a clamp, one or more contact points of the component, such as one of its pins. Both contact modes can also be combined on the same contactor. For grid network components, for example of the "pin grid array" (PGA) or "ball grid array" (BGA) type, the contactor most often comprises a plate of metal contacts arranged opposite the contacts of the component which is applied against its lower surface.
The contactors are fully automated and integrated into the treatment line. They are usually driven by their own motion generator, synchronized to the rate of the component processing line.
The switch must perform precise and repeatable movements. In particular, the speed of the flexible blades when establishing the contact with the component and the contact force must be perfectly controlled, in order to avoid damage to the component, while guaranteeing a good quality of the electrical contact. .
The majority of the current systems use, in the guise of motion generator, linear motion generators, generally pneumatic cylinders, whose movement is then transmitted to the contactor by a set of cams. The cams, by their profile, transform the motion of the linear motion generator into a movement that can actuate the contactor. The difficulty and complexity of such systems reside in the determination and precise machining of the profile of these cams. In addition, because of the high work rate of the electronic component processing lines, the cam profiles are quickly worn down by the friction to which they are subjected, thus reducing the longevity of the actuating system.
One of the aims of the invention is to provide a component contactor actuation system having a long life due to low wear of its mechanical parts.
Another object of the present invention is to provide a component contactor actuating system whose movements are accurate and reproducible.
The above aims are achieved by a system having the features of the independent claim, the preferred variants of the system may include the features of the dependent claims. In particular, in order to compensate for inaccuracies in movement of the linear motion generator, the speed control and the limitation of the contactor support force on the component to be tested is carried out by means of a control mechanism comprising at least one link.
A rod is a small connecting rod, that is to say a rigid rod articulated at both ends and intended for the transmission of a movement between two moving parts. A first advantage of the use of links instead of cams is that the precision of the movement of the rods depends solely on the accuracy of the distance between their two joints, which is easier to guarantee than the accuracy of the often complex profile of the links. cams. A second advantage is that the contact between the rods and the mechanical parts they connect is done by articulation about an axis of rotation. Their wear is therefore minimal.
The present invention will be better understood in the light of FIGS. 1 to 2 illustrating, by way of explanatory but nonlimiting example, the preferred version of the actuating system according to the invention. Fig. 1 shows a side view of the actuating system according to the preferred embodiment of the invention. Fig. 2 contributes to the understanding of the operating principle of the control mechanism of the contactor operating system according to the preferred version of the invention.
In its preferred version, the actuation system according to the invention comprises a linear motion generator including two blocks of fixed permanent magnets 2, 3 preferably linked parallel to each other to the frame 1 of the system and an electric coil 4 placed between them. two blocks of magnets 2, 3, its axis being generally perpendicular to the plane of the two blocks of magnets 2, 3. The electric coil 4 is fixed on a carriage 8 (FIG 1) maintained and guided by pads 81, 82 on rails 9 substantially parallel to the mediator plane of the shortest segment between said two blocks of permanent magnets 2, 3. stops 91, 92 are located on either side of the carriage in order to limit the amplitude of its movements and thus to determine two discrete positions of the carriage 8.
The carriage 8 comprises two adjustable position markers, preferably screws 95, 96 with metal head. When the carriage 8 is in its first discrete position, against the first stop 91, the first marker, preferably the head of the first screw 95, is located above a first position detector, preferably a first inductive sensor 93. When the carriage is in its second discrete position, against the second stop 92, the second marker, preferably the head of the second screw 96, is located above a second position detector, preferably a second inductive sensor 94.
The contactor illustrated here by way of example comprises two series of elastic metal strips 58, 68 arranged in pairs and enclosing the pins of the component to be tested in the manner of a clamp, of which only the first pair is visible in FIG. 1. The contactor is tightened and separated by the opposite vertical movements of two jaws 56, 66. Each of the jaws drives in its movement one of two sets of flexible blades 58, 68 via a cylinder 57, 67 electrically isolated. -triquement. Each jaw 56, 66 is fixed to the upper end of an axis 55, 65 guided in a vertical cylinder through the frame 1.
A first link 5 is connected by its lower axis to the carriage 8 and by its upper axis to the lower end of the first axis 55. A second link 6 is attached by its lower axis to the carriage 8 and by its upper axis to an inverter lever 7 substantially horizontal, rotatable about an axis located in the middle. The other end of the inverter lever 7 is connected about an axis of rotation at the lower end of the second axis 65.
In its preferred version, the linear electromechanical transducer generating the movement of the actuating system according to the invention is a voice coil motor. The voice coil motor comprises the two blocks of permanent magnets 2, 3 and the movable electric coil 4 placed between them and through which a not shown control system comprising an electric generator can send a direct current of intensity and direction goes -riable, thereby generating a force on the spool 4 moving the carriage 8 on its rails. The direction of movement of the carriage can be varied by reversing the direction of the current passing through the coil 4.
By quickly alternating the direction of the current flowing in the coil 4, a fast back and forth movement between the two discrete positions of the carriage can be generated, thus causing the closing and rapid opening of the contactor.
The inductive sensors 93, 94 detecting the presence of the screw 95, 96 inform the control system on the position of the carriage 8 in its first or second discrete position, allowing the determination of the optimum moment for the start of the test. or the carriage return to its previous position.
The movement of the linear motion generator, in particular a voice coil motor, is difficult to control. In particular, it is difficult to limit the speed and amplitude of the movement of the carriage accurately and thus to stop it without rebound against the stops 91, 92. The use of such a motion generator for the actuation of an electronic component contactor is made possible only by its combination with a suitable control system, ensuring a gradual reduction in the speed of the flexible blades 58, 68 of the contactor on approaching the component to be tested and limiting, above all, the force of the maximum support of the blades 58, 68 so as not to damage the component to be tested and to obtain electrical contact of sufficient quality to perform the test under good conditions.
In the preferred version of the invention, the control system comprises the two links 5, 6 attached by their lower axis to the carriage 8. The upper axis of the first link 5 is directly attached to the lower part of the first axis 55 guided in vertical guidance through the frame 1 of the system. The upper axis of the second link 6 is connected to an inverter 7, consisting of a rigid metal piece placed substantially horizontally and rotatable about an axis in the middle. The other end of the inverter 7 is connected to the lower end of the second axis 65, also guided in a vertical guide through the frame 1 of the system.
When the carriage 8 is in its first discrete position, against the stop 91, the rods 5, 6 form an angle α relative to the vertical (see Fig. 2) and their second axis is in its lowest position on the vertical axis. The jaw 56 is pulled down by the axis 55 and the jaw 66 is pushed upwards by the axis 65 connected to the second link 6 via the inverter 7. The contactor is open, the components can be moved from one treatment station to the next. In the preferred version of the invention illustrated here at -titre example, these rods are the same length and form the same angle alpha with the vertical when the contactor is open.
It would also be possible to control the movements of a linear electromechanical transducer according to the invention and actuate a contactor using rods of different lengths and positions.
When the carriage 8 is in its second discrete position, against the second stop 92, the rods 5, 6 are in a substantially vertical position. Their second axis is therefore in its highest position on the vertical axis. The jaw 56 is pushed upwards by the axis 55 and the jaw 66 is pulled down by the axis 65 through the inverter 7. The contactor is closed, the component test can be performed.
The operation of the links 5, 6 is illustrated by the drawing of FIG. 2. When the contactor is open, the link 5, 6 forms an angle alpha with the vertical. The lower axis of the rod 5, 6, linked to the carriage, moves horizontally. The upper axis of the rod 5, 6, connected to an axis or the inverter, is guided in a vertical movement. When the carriage 8 moves to its second discrete position to close the contactor, the links 5, 6 are brought to the vertical position. The horizontal displacement b of the carriage induces a vertical displacement d of the upper axis of the link 5, 6. The displacements d and b are linked by the formula:
EMI7.1
Thus, if the angle alpha remains low, the vertical displacement of the upper axis of the rod will remain substantially less than the horizontal displacement of its lower axis. The derivation of the formula above also shows that the vertical displacement speed decreases sharply as the vertical position of the rod 5, 6 approaches.
This relationship between vertical displacement and horizontal displacement has several advantages.
A first advantage is the reduction of the speed of the flexible blades 58, 68 of the contactor at the approach of the point of contact with the component to be tested. In case of rapid horizontal displacement of the carriage around the vertical position of the link 5, 6, the vertical speed of the upper axis of the link 5, 6 and therefore the speed of the blades 58, 68 of the contactor is greatly reduced.
A second advantage is that the oscillations of the carriage 8 around its second discrete position have little influence on the position of the flexible blades 58, 68.
A third advantage is that the force of the linear electromechanical transducer is multiplied. Maintaining the contactor in the closed position on the component to be tested thus requires only a minimum force from the transducer.
An additional advantage is that the vertical position of the upper axis of the link 5, 6 knowing an absolute maximum, the minimum spacing of the jaws 56, 66 of the contactor, and therefore the clamping force or contactor pressure on a particular type of component also has a maximum that can be determined accurately. A movement of the carriage beyond its ideal second discrete position causes a slight reopening of the contactor, thus avoiding damage to the component to be tested or excessively constrain the flexible blades 58, 68. The precise moment of closure of the contactor on the component to be tested is however determined using the second inductive sensor 94 and the precise moment of its detection can be adjusted by acting on the second-screw 96.
In a variant of the actuation system according to the invention, the inverter 7 is eliminated and the upper axis of the second link 6 is directly attached to the lower end of the second axis 65. The function of the inverter is filled for example, by the vertical positioning of the second link 6 when the carriage 8 bears against the first stop 91. In this way, the movement of the carriage towards its second discrete position causes the elevation of the second axis of the first link 5 and the lowering of the second axis of the second link 6 which is found in a position forming an angle with respect to the vertical, thus bringing the jaws 56 and 66 to one another.
The preferred version of the invention as described above shows, by way of illustration, an electronic component contactor actuation system whose movement is generated by a horizontal linear voice coil motor and which is used to actuating, through a control mechanism comprising two links, a switch moving on the vertical axis.
The principle of the invention could, however, also apply to any linear motion generator, including pneumatic cylinders or stepper motors, or to any circular motion generator, including a rotary motor operating for example a crankshaft on which are attached a number of rods. This latter variant, however, has the disadvantage of the often complicated machining of a crankshaft.
In a variant of the invention, the electromechanical transducer has a finite number greater than two of discrete positions, thus printing to the actuating system a corresponding number of discrete positions, for example to contact components whose arrangement of the contact points is more complex.
The switch actuated by such a system may be of a different type from that illustrated above by way of example. It may for example comprise one or more pairs of jaws operating flexible blades, one or more pairs of jaws of which only the upper or lower jaw is movable, one or more series of flexible metal blades coming into contact with the component to be tested. by simply pressing on its points of contact, or any combination of these systems. It may also be a contactor for grid network components, for example of the "pin grid array" (PGA) or "ball grid array" (BGA) type, the contactor then comprising, for example, a plate of metal contacts arranged in look at the contacts of the component that is applied against its lower surface.
These different types of contactors requiring adaptation of the actuating system according to the invention, it may for example include only one link for the activation of a single series of contacts, or on the contrary a greater amount of rods having for example lengths and angles different from the vertical, to print the different elements of the switch movements with different speeds and ampli-studies.