CN101315402A - 具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台 - Google Patents

Abstract

本发明是将进料区、测试区及出料区三者沿第一方向排列，承载移动装置、捡取装置则彼此相对沿第二方向配置，并沿第一方向在上述三区间相对移动，通过两者交错的动向设计，由承载移动装置吸取进料区的待测组件，将待测组件搬移至测试区的测试座中，由驱动装置驱动各测试座依序经过如平整测试、电性测试、效能测试等单元后，再由捡取装置将完测组件搬移至出料区的出料承载盘放置。这样，批次进行大量检测，并让进料与出料分列于测试区两端，使机台配置集积化，运送及测试的效率提高，更减少待测物搬移次数，避免无谓劣化而降低良率。

Description

具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台

【技术领域】

本发明是关于一种测试机台，尤其是一种具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台。

【背景技术】

无论半导体组件或光学感测组件，在出厂或上线使用前，都须经层层的检测作业，以确认组件的质量。

如图1所示，台湾新型专利第551500号，名称为“IC检测机之运送装置”，揭露了一种自动化检测机台1，其机台1设置多个测试装置10，每一测试装置10上分别形成单一测试基座100，当承载有待测IC的承载盘121被放置于进料区12后，左悬臂取放装置13会移动至承载盘121上方，驱动吸嘴130吸起待测组件，再沿着滑轨132及134以平面X-Y方向将待测组件搬移至转运装置14上的第一容置槽140放置。

随即，转运装置14向图示上方沿Y方向移动，由对应于左悬臂取放装置13的位置，移动至对应于右悬臂取放装置15的管辖范围。

同时，右悬臂取放装置15同样沿着滑轨152及154，循图示X-Y平面移动至转运装置14上方，一方面将原先由测试基座100中以吸嘴150取回的测毕组件放入转运装置14的第二容置槽142，再接续将第一容置槽140中新送入的待测组件吸起、搬移至另一完测的测试装置10，并与其中测毕的待测组件交换，进行下一轮测试。

此时，转运装置14退回左悬臂取放装置13的辖区，由左悬臂取放装置13将刚才放置于第二容置槽142内的测毕组件吸起，继续向图示右侧搬移至出料区16的完测承载盘161内。

然而，不论是左、右悬臂取放装置13、15，分别均需负责供给、收取组件的双重动作流程，一方面左悬臂取放装置13行走动线是由进料区移动待测组件至转运装置14，再由转运装置14搬移测毕组件至出料区，作动时必须完整经过进料-转运-出料三区，并有进料/出料两种动作，无论就动作复杂度及动线的长度，都有其不理想之处。

另方面，由于各测试装置分别仅有单一测试基座，测试速度无疑受到相当限制，无法大幅提升，无法因应大量生产检验的需求。

尤其，右悬臂取放装置15是负责将待测组件在测试基座100至转运装置14间搬移，而左悬臂取放装置13则负责在转运装置14与进料/出料区间搬移，待测组件从送入机台后，必须经过左悬臂-转运装置-右悬臂-测试基座-右悬臂-转运装置-左悬臂的多次搬移，无疑增加吸嘴摩擦组件的机会，一旦受测组件是属于例如必须保持表面光滑的光学感测组件，无疑会因此增加组件不良率，无谓提升损耗与成本。

为提升前案的检测速度，如图2所示，台湾发明专利第I274029号，名称为“IC检测机(一)”，揭露一自动化检测机台3，其进料承载装置32将待测承载盘321循Y方向朝图示上方移动，移料装置34则循图示的X-Y平面方向移动至承载盘321上空，并以吸嘴340将待测组件吸起，并循图示X-Y平面方向将待测组件搬移至加热装置38预热，同时将完成预热的待测组件由加热装置38取出，并循图示X-Y平面方向，搬移至第一承载移动装置33或第二承载移动装置35的载台330、350处。

第一承载移动装置33及第二承载移动装置35则分别将载台330、350左右移动，并由六组取放机构331、351分别将吸嘴332、352移至对应载台330、350处，一方面将原先测毕组件搬移至载台330、350剩余的空位上，另方面将刚才放置的待测组件搬回各测试装置30的测试基座300上进行检测。相反地，载台330、350重新由第一承载移动装置33或第二承载移动装置35移动至移料装置34的位置，由移料装置34将测毕组件吸取并搬移至出料区36的完测承载盘361中。

与前案相较，此前案的移料装置34恰对应于较早前案的左悬臂取放装置13，同样要负责将待测组件由入料区移动至一中转装置，并由中转装置中取出测毕组件至出料区，仍然要以单一机械臂与吸嘴负担全部进/出料动作，进行X-Y-Z三方向的作动，毫无速度提升效果。

至于后半程的测试部分，虽然此前案改以两组承载移动装置33、35区分左右，并以六组取放机构331、351驱动吸嘴332、352，乍看可以加速整体流程；但实质上，各组取放机构与吸嘴的动线，必须同时在图示上下的Y方向与升降吸嘴的Z方向作动，动作本身复杂性毫无降低。何况，在前半程的速度限制因素未改下，后半程的改良不能独自提升整体效果，反倒因为作动机构由单一的右悬臂取放装置增加为六组取放机构，导致制造成本的暴增。

而且，无论考虑移料装置34三维动线的空间需求、以及配合多组动作复杂的取放装置空间需求，机台本身尺寸无疑会更庞大。待测组件需经过多次吸取动作，搬移流程也毫无简化，因而伤害例如光学感测组件的机率无由下降；而机台的结构与动作复杂，无形中促使机台运转的良率降低。因此，此发明案与前案相较，不过五十步与百步之差，仍不符合产业界的真实需求。

【发明内容】

本发明之一目的，是提供一种减少吸取次数，降低与组件接触的机会，避免在测试的过程中造成组件无谓损耗的具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台。

本发明之另一目的，是提供一种无须配置过多的吸取装置，使机台尺寸精简化的具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台。

本发明之再一目的，是提供一种进料、出料各自独立运作，测试流程简单化的具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台。

本发明之又一目的，是提供一种将进料区、测试区及出料区三者依序排列，承载移动装置、捡取装置于上述三区间相对交错移动，使得机台动线密集化，缩短搬运路径，提升总检验效率的具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台。

为实现本发明目的，提供如下技术方案：

本发明的一种具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台，其中该机台具有贯穿该进料区、测试区及出料区的轴线，是用来测试多个待测组件，其中该等待测组件在进出该机台时，是被设置在承载盘上搬移，该机台包含：设置于该进料区、并以与该轴线夹一预定角度方向移动进料承载盘的进料装置；多个沿该轴线配置于该测试区、并分别具有多个供容置该等待测组件的容置槽的测试座；大致沿该轴线方向移动、供将该进料承载盘上的该等待测组件搬移至该等测试座上容置槽的承载移动装置；多个分别对应各该测试座、用以测试该等待测组件的测试装置；设置于该出料区、并以与该轴线夹一预定角度方向移动出料承载盘的出料装置；及大致沿该轴线方向移动、供将该等容置槽上的该等受测完毕的待测组件搬移至该出料承载盘上的捡取装置。

本发明是由承载移动装置将检测待测组件吸取、搬移至测试基座，捡取装置将完测组件吸取、搬移至出料承载盘，进料/出料是由承载移动装置/捡取装置分别独立运作、互不干扰，更无需负担全部进/出料动作，并让进料与出料分列于测试区两端，使机台配置集积化，运送及测试的效率提高；于进料后、出料前，待测组件均放置于测试基座的容置槽内，随着驱动装置驱动测试基座位移依序进行测试，待测组件仅于进料/出料的阶段被吸取、搬移，测试均无离开测试基座，因而减少待测组件搬移的次数，避免无谓劣化而降低良率；并通过进料区、测试区及出料区依序排列，承载移动装置、捡取装置则在上述三区间相对移动，交错、密集的动线设计，使得彼此间的距离以及组件搬移的路程缩短。

【附图说明】

图1、2是现有测试机台的俯视图；

图3是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第一较佳实施例的立体示意图；

图4是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第一较佳实施例的俯视图；

图5是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第一较佳实施例的正视图；

图6是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第一较佳实施例的右侧视图；

图7是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台的测试装置结构方块图；

图8是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第一较佳实施例的步骤流程图；

图9是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第二较佳实施例的俯视图；及

图10是本发明具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台第三较佳实施例的俯视图。

1、3...机台

5、5’、5”...承载移动装置       7、7’...测试区

9、9’、9”...捡取装置           6、12...进料区

10、30、74、74’、74”...测试装置

13...左悬臂取放装置            14...转运装置

15...右悬臂取放装置            16、36、8、8”...出料区

32...进料承载装置              33...第一承载移动装置

34...移料装置                  35...第二承载移动装置

38...加热装置                  50...螺杆

54、94...马达                  60...进料螺杆

72、72”...驱动装置            76...平整数值显示器

80...出料螺杆

100、300、70、70”...测试基座

121、321...待测承载盘

130、150、332、352、340、52、92...吸嘴

132、134、152、154...滑轨       140...第一容置槽

142...第二容置槽                161、361...完测承载盘

331、351...取放机构             330、350...载台

700、700”...容置槽             740...平整传感器

742...测试臂

401～412...步骤

【具体实施方式】

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为方便说明，本发明检测机台的进料装置、出料装置及驱动装置72均以一螺杆为例。

如图3至8所示，机台主要被区隔为进料区6、测试区7及出料区8。其中，进料区6设置有进料螺杆60；测试区7则包括多个分别形成多个容置槽700的测试基座70、多个分别对应测试基座70的驱动装置72、测试装置74、平整传感器740以及平整数值显示器76；，其中出料区8包含出料螺杆80；承载移动装置5及捡取装置9。

测试区7的测试装置74更分别包含多个测试臂742以及电性测试单元、效能测试单元、电性效能的切换单元；承载移动装置5及捡取装置9更分别包含螺杆，多个吸嘴52、92及马达54、94。

参照图8的步骤401、402，进料螺杆60将放置于进料区6内的待测承载盘逐步、定速地循图示的Y方向移动，使待测承载盘于承载移动装置5处暂停，以便于待测组件的吸取，此时，承载移动装置5由马达54驱动吸嘴52吸起待测承载盘内例如四个待测组件，并由螺杆50搬移至测试基座70的容置槽700内放置。

参照图8的步骤403，分别设置于各测试基座70下方的驱动装置72，将驱动测试基座70循图示的Y方向移动，致使测试基座70于测试装置74处暂停，进行平整、电性及效能的测试流程。

参照图8的步骤404至步骤406，驱动装置72先驱动测试基座70于测试装置74的平整传感器740处暂停，平整传感器740会以光纤照射待测组件的表面，通过平整数值显示器76呈现组件表面的反射值，来判断待测组件有无不平整或是重复堆放的情形发生，此时，若有上述的情形发生，驱动装置72会将容置此等待测组件的测试基座70整个退出测试装置74，将待测组件重新放平或是将重叠的待测组件移出后再接着进行原先预定的测试流程。

为避免机台针对电性不良的待测组件进行后续的效能测试时，会导致整个测试装置74发生短路、当机的情形，所以，如图8的步骤407至步骤409，待测组件通过平整测试后，驱动装置72会驱动测试基座70继续循图示的Y方向移动、并在多个测试臂742处暂停，测试臂742循图示的Z方向移动、接触待测组件表面，以获得待测组件的相关电性数据，当待测组件电性测试的结果为严重不良时，驱动装置72亦会驱动测试基座70退至捡取装置9处暂停，待捡取装置9将测试基座70上的待测组件搬移至出料区8，将短路组件归类为「不良品」，并将其余三颗归类为「未检测」，待稍后，再回过头将整盘未检测组件重新进行测试。

如图8的步骤410，待测组件通过电性测试后，可利用测试装置74内的切换单元，将测试装置74与电性测试单元的电性连接切换为测试装置74与效能测试单元的电性连接，进行待测组件的效能实境测试。由此，检测流程的搬移次数被有效降低，测试过程造成组件损坏的机率从而同步降低；且吸取装置被减少，机台造价益形低廉。

最后，当待测组件依序完成平整、电性及效能所有的测试流程时，如图8的步骤411、412，驱动装置72驱动测试基座70再循图示的Y方向移动至捡取装置9处暂停，由捡取装置9的马达94驱动多个吸嘴92将位于容置槽700内的测毕组件吸起、经由螺杆沿图示的X方向搬移至出料区8，并依据测试结果将测毕组件区分为例如合格品、次级品、不良品及未测试品，而分别放置于不同的完测承载盘中。由于此种排列配置入料区、测试区、及出料区的巧妙空间排列，使机台整体的体积缩减，占用厂房空间减小，对生产厂商更具经济效益。

当然，如本技术领域者所能轻易理解，本案第二较佳实施例如图9所示，由于测试装置74’相较于机台上的其它机构配备较需要随待测组件的生产线变更而更换，且需定期维护保养调校，为使更换、保养测试装置74’的动作更加便利，所以将承载移动装置5’及捡取装置9’设置于同一侧，测试区7’则设置于较捡取装置9’更远离承载移动装置5’的另一侧，于测试装置74’需更换或保养时，无须触碰到承载移动装置5’及捡取装置9’而产生不必要的麻烦。

当然，机台的测试基座亦可不限于单一的并排横向排列配置，如图10第三较佳实施例所示，测试基座亦可70”为一圆盘，当承载移动装置5”将待测组件吸起、搬移至圆形测试基座70”上的多个容置槽700”内，驱动装置72”驱动测试基座70”以例如四分之一圆的角度旋转，致使圆形测试基座70”上的多个容置槽700”于测试装置74”处暂停，依序进行平整、效能及电性的测试流程。

待多个待测组件依序测试完毕后，驱动装置72”驱动圆形测试基座70”，再以例如四分之一圆的角度旋转，旋转至捡取装置9”处暂停，由捡取装置9”将测毕组件吸起、并搬移至出料区8”的完测承载盘内放置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，对于测试基座的形状、测试基座容置槽的多寡、测试装置设置的位置以及驱动装置位移的方向，均为本发明实施的范围，当不能受上述实施例的限定，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具循序排列进料区、测试区及出料区的多测试座测试机台，其中该机台具有贯穿该进料区、测试区及出料区的轴线，是用来测试多个待测组件，其特征在于，该等待测组件在进出该机台时，是被设置在承载盘上搬移，该机台包含：

设置于该进料区、并以与该轴线夹一预定角度方向移动进料承载盘的进料装置；

多个沿该轴线配置于该测试区、并分别具有多个供容置该等待测组件的容置槽的测试座；

大致沿该轴线方向移动、供将该进料承载盘上的该等待测组件搬移至该等测试座上容置槽的承载移动装置；

多个分别对应各该测试座、用以测试该等待测组件的测试装置；

设置在该出料区、并以与该轴线夹一预定角度方向移动出料承载盘的出料装置；及

大致沿该轴线方向移动、供将该等容置槽上的该等受测完毕的待测组件搬移至该出料承载盘上的捡取装置。

2.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于该进料装置及该出料装置分别包含供该进料承载盘及该出料承载盘移动、并与该轴线相垂直的螺杆。

3.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于该测试区设置有多个分别对应各该测试座，并使各该测试座的该等容置槽分别在对应于该承载移动装置、各该对应检测装置、及该捡取装置处暂停的驱动装置。

4.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于该承载移动装置及该捡取装置分别包括：

驱动该承载移动装置/该捡取装置的驱动马达；

受该驱动马达驱动的螺杆；及

多个受该螺杆驱动沿该轴线方向移动、吸取该进料承载盘上该等待测组件/该等容置槽上的该等受测完毕的待测组件的吸嘴。

5.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于各该测试装置，更分别包括：

测试该等测试座上待测组件平整度的平整传感器；

测试该等待测组件电气特性的电性测试单元；

测试该等待测组件效能的效能测试单元；及

将该等测试座中该等待测组件切换电性连接至该电性测试单元或该效能测试单元的切换单元。

6.如权利要求5所述的多测试座测试机台，其特征在于各该平整传感器分别包含平整数值显示器。

7.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于各该测试装置是配置于较该捡取装置更远离该承载移动装置侧。

8.如权利要求1所述的多测试座测试机台，其特征在于各该测试座分别包括具有多个容置槽的圆盘。

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