CN103245849B - 用于进行测试接触器模块的自动维护的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于维护测试接触器的电气触点的导电性的装置，该测试接触器用于测试电子器件，该装置包含有：旋转转盘，其具有多个测试台，其被操作来固定各个电子器件，在测试期间该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触；以及一个或者一个以上的接触器维护台，其包括维护部件，该接触器维护台被设置在旋转转盘的相邻测试台之间；其中，测试接触器的电气触点被采用来结合维护部件，以便于自动地清洁电气触点和/或核验那里的导电性。

Description

用于进行测试接触器模块的自动维护的装置

技术领域

本发明涉及一种用于测试电子器件，例如LED（Light-Emitting Diode）器件的测试接触器模块（test contactor module），尤其是涉及这种测试接触器模块的维护。

背景技术

传统的电气测试机（electrical testers）通常包括电气触点如接触探针（contact probes）和与该接触探针一起配合使用的绝缘插座（insulation socket）。在测试过程中，测试中的器件（DUT：Devices Under Test）被放置在绝缘插座上，而接触探针和装配在绝缘插座上的DUT形成电气接触。

图1是具有多个测试台（test stands）102的传统的旋转转盘（rotary turret disk）100的立体示意图。在所阐述的旋转转盘100中安装有合计16个测试台102。测试台102沿着旋转转盘100的周边设置，并空间上相互等距离布置。每个测试台102具有位于其表面顶部的绝缘插座104，以装配DUT进行测试。

拾取臂通常用于传送DUT至绝缘插座104，并在测试之后移除DUT。测试接触器模块的位置通常是固定的，测试接触器模块的接触探针被用于形成必要的电气接触以电性地测试DUT。所以，旋转转盘100依次地旋转以在测试接触器模块的位置定位每个测试台102和绝缘插座104，以便于在DUT上完成电气测试。

尤其对于LED器件的生产而言，电气测试必须在LED上进行，接触探针的性能将会影响测试结果。在所执行的测试中，一种正向电压测试（forward voltage test）需要接触探针具有非常良好的导电性，否则正向电压或Vf范围的巨大变化和不可靠的生产测试量将会出现。为了克服这个问题，操作员必须监控测试结果，和或者定期地或者如果测试结果不令人满意有必要时手工清洁接触探针以保证良好的性能。

在普通实践中，如果长的机器停车之后或不良接触，或者在不正常的测试条件下如Vf测量的波动等等，那么接触探针需要被手工清洁以保持接触探针的良好导电性，而移除污染物。这需要测试机器的操作停止，和导致空闲时间。其非常浪费时间和浪费人工。

发明内容

因此，本发明的目的在于寻求提供一种用于自动维护测试接触器模块的接触探针的导电性的装置，其在不浪费时间进行人工干预的情形下，例如通过清洁和核验（verifying）接触探针的导电性的方式。

从而，本发明第一方面提供一种用于维护测试接触器的电气触点的导电性的装置，该测试接触器用于测试电子器件，该装置包含有：旋转转盘，其具有多个测试台，其被操作来固定各个电子器件，在测试期间该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触；以及一个或者一个以上的接触器维护台，其包括维护部件，该接触器维护台被设置在旋转转盘的相邻测试台之间；其中，测试接触器的电气触点被采用来结合维护部件，以便于自动地清洁电气触点和/或核验那里的导电性。

本发明第二方面提供一种测试机器，其包含有：测试接触器，其具有电气触点以用于测试电子器件；旋转转盘，其具有多个测试台，其被操作来固定各个电子器件，在测试期间该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触；以及一个或者一个以上的接触器维护台，其包括用于维护电气触点的导电性的维护部件，该接触器维护台被设置在旋转转盘的相邻测试台之间；其中，测试接触器的电气触点被采用来结合维护部件，以便于自动地清洁电气触点和/或核验那里的导电性。

本发明第三方面提供一种维护测试接触器的电气触点的导电性的方法，该测试接触器用于测试电子器件，该方法包含有以下步骤：在设置于旋转转盘的多个测试台上固定各个电子器件，以便于该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触而进行测试；旋转一个或者一个以上的位于旋转转盘上的接触器维护台至测试接触器的位置，该接触器维护台包含有维护部件，该接触器维护台被设置在相邻测试台之间；以及驱动测试接触器的电气触点以结合维护部件，以便于自动地清洁电气触点和/或核验那里的导电性。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

现在结合附图，并参考本发明较佳实施例的详细描述将会容易地理解本发明，其中。

图1所示为具有多个测试台的传统旋转转盘的立体示意图。

图2所示为根据本发明较佳实施例所述的旋转转盘的立体示意图，该旋转转盘包括多个接触器维护台。

图3所示为在接触器维护台处装配的部件固定器的立体示意图。

图4（a）至图4（d）所示为各个部件的立体示意图，该各个部件可由部件固定器固定以构造各个维护台。

图5所示为相邻于清洁头设置的测试接触器模块的平面示意图，该清洁头设置在旋转转盘的周边。

图6所示为安装在接触器维护台的诊断头(diagnostic head)的剖面示意图。

图7所示为安装在接触器维护台的研磨头（grinding head）的剖面示意图。

图8所示为安装在接触器维护台的清洁头的剖面示意图；以及。

图9所示为安装在接触器维护台的黄金单元（golden unit）的剖面示意图。

具体实施方式

图2所示为根据本发明较佳实施例所述测试机器的旋转转盘10的立体示意图，该旋转转盘包括多个接触器维护台16。该旋转转盘10具有多个沿着旋转转盘10的周边等间距设置的测试台12。每个测试台12包括用于固定各个DUT的绝缘插座14。

另外，接触器维护台16沿着旋转转盘10的周边布置，并设置在相邻的测试台12之间。所以，旋转转盘10可被如此改动，以致于每个接触器维护台16被设置定位在距其相邻的测试台10半个间距距离或等间距。接触器维护台16应该同样也有益地被如此设置，以便于它们相互隔开相同的距离。例如，在存在四个接触器维护模块16的场合，它们彼此相互分隔90度的角度。这有助于围绕旋转转盘10的周围保持重量平衡分布。

图3所示为在接触器维护台16处装配的部件固定器18的立体示意图。部件固定器18被设计来安装维护部件，该维护部件用于维护和核验（verifying）测试接触器模块的接触探针的导电性的目的（参见下述）。锁固帽（locking cap）20可以用于可释放地锁固部件固定器18和维护部件，该维护部件通过部件固定器18固定在接触器维护台16上。

图4（a）至图4（d）所示为各个部件的立体示意图，该各个部件可由部件固定器18固定以构造各个接触器维护台16。图4（a）是包含有诊断头22的接触器维护台16。诊断头22可以用于检查测试接触器模块的接触探针的电气阻抗。

图4（b）是包含有研磨头（grinding head）24的接触器维护台16。其能被用于去除污染物如位于接触探针表面的污垢、残渣和氧化物质，例如，当由诊断头22检查表明了在接触探针上形成有污染物时。研磨头24具体地被使用来清洁具有扁平端部的接触探针。更进一步或者可以选择的是，接触探针相对于研磨头24的研磨可以定期地进行。

图4（c）是包含有清洁头（cleaning head）26的接触器维护台16。该清洁头26被具体地使用于清洁带有尖锐端缘的接触探针，以便于去除位于接触探针的尖锐端缘表面上的污染物如污垢、残渣和氧化物质。在由研磨头24研磨和/或由清洁头26清洁之后，接触探针可以和诊断头22对齐定位，以检查接触探针在这个清洁和/或研磨之后的电性阻抗。

图4（d）是包含有参考单元或黄金单元（reference or golden unit）28的接触器维护台16，该参考单元或黄金单元是一种具有公知电学和光学特性的器件，其装配在部件固定器18上。它被用来确定接触探针的阻抗，以在一定时期的使用之后或者当任何必要的时候，核验接触探针是否正常起作用。

包括诊断头22、研磨头24、清洁头26和黄金单元28的上述维护部件是用作为尽管长时间使用测试接触器模块，仍然通过清洁和/或核验其导电性的方式自动维护测试接触器模块的接触探针的可靠性和准确性的示范性部件。因此，停止用于人工维护测试接触器模块的测试操作的需要能够得以避免或减少。

图5所示为相邻于清洁头26设置的测试接触器模块30的平面示意图，该测试接触器模块设置在旋转转盘10的周边。当旋转转盘10在预定的旋转方向上朝向测试接触器模块30依次地转动测试台12时，测试接触器模块30设置在固定位置。当由测试台12固定的DUT到达测试接触器模块30的位置时，测试接触器模块30的接触探针32将会闭合在DUT的电气触点上。然后，DUT的电气特性得以被确定。

在测试接触器模块30的接触探针32的维护期间，取代转动旋转转盘10通过相邻的测试台12之间的一段完整的间距距离，将旋转转盘10转动通过距离相邻的测试台12的间距距离的一半，以便于接触器维护台16定位设置在测试接触器模块30的位置。在图5中，清洁头26设置在接触探针32之间。然后，接触探针32靠近和结合在清洁头26上，以致于接触探针32的端部可被清洁头26清洁。类似地，接触探针32可在由部件固定器18所固定的任何其他维护部件上方靠近，以用于维护和核验接触探针32的导电性的目的。在通过转动接触器维护台16的一个或多个至测试接触器模块30进行维护和/或核验之后，当旋转转盘10再次旋转测试台12以定位在测试接触器模块30处时测试操作可以继续。其后，测试可以不被中断地继续直到更多的自动维护活动被期望或者必要时。

图6所示为安装在接触器维护台16的诊断头22的剖面示意图。诊断头22包括具有公知值的电阻器（resistor）36，其使用时被设置来用于接触探针32进行电气互通。电阻器36倚靠在位于外壳34内部的封装件固定器38上。

当在正常操作中测量DUT的阻抗时，接触探针32的阻抗被纳入考虑中。当接触探针32表面上积累了污垢、残渣和氧化物质时，这会大大地提高接触探针的阻抗。在预定数量的运行周期之后，测试机器将会转动旋转转盘10以便于诊断头22设置定位在测试接触器模块30的位置处。当接触探针32连接具有公知值的电阻器36时，接触探针32和电阻器36的总阻抗值得以被测量。将电阻器36的公知阻抗的因素考虑进入被测量的值中，以便于确定接触探针32的阻抗。如果接触探针32的阻抗太高并超过了预定的规格，那么测试机器将会使用其他接触器维护台16自动地进入自动纠正流程，以便于从接触探针32处去除污染物。

图7所示为安装在接触器维护台16的研磨头24的剖面示意图。研磨头24包括具有粗糙和坚硬表面的不锈钢块42，其表面可以由电镀金刚石制成。不锈钢块42倚靠在位于外壳40内部的封装件固定器44上。

研磨头24通常被使用于带有扁平端部的接触探针32，以去除位于接触探针32表面的污垢、残渣和氧化物质。旋转转盘10首先将会移动研磨头24至与接触探针32对齐定位。接触探针32将会结合和压靠在不锈钢块42的研磨表面上。根据本发明较佳实施例所述，旋转转盘可以带有小幅度（例如大约5微米的幅度）的震动，以抵靠接触探针32研摩不锈钢块42。这个摩擦动作有助于去除污染物。在研磨之后，旋转转盘10可以进一步地转动至诊断头22和接触探针32对齐定位的位置，以便于检查和核验在研磨之后的最终的接触阻抗。

图8所示为安装在接触器维护台16的清洁头26的剖面示意图。清洁头26包括探针卡清洁板（probe card cleaning sheets）48，该探针卡清洁板附着于外壳46的相对的垂直侧面上。探针卡清洁板48被如此设置以便于当接触探针32在水平方向上靠近于外壳46时它们能够被接触探针32所接触。值得欣赏的是，包括探针卡清洁板48在内，用于清洁接触探针32的其他清洁装置也可以安装在外壳46上。

旋转转盘10首先将会转动以将清洁头26和接触探针32对齐定位。当他们被对齐定位时，接触探针32的尖锐端缘在外壳46上靠近，并结合和穿入探针卡清洁板48中。诸如污垢、残渣和氧化物质之类的污染物将会附着于探针卡清洁板48上，藉此清洁了接触探针32。

在清洁之后，旋转转盘10可进一步被旋转至诊断头22和接触探针32对齐定位的位置，以便于检查和核验在清洁之后的最终的接触阻抗。

图9所示为安装在接触器维护台16的黄金单元28的剖面示意图。黄金单元28可包括LED参考单元54，该LED参考单元倚靠在设置于外壳50内部的封装件固定器52上。LED参考单元54具有公知的电气和光学特性。通过相对于LED参考单元54的公知的电气和光学特性比较LED参考单元54的测试结果，可以核验接触探针32的阻抗是否位于可接受的水平。

所以，LED参考单元54对于清洁后接触探针32的阻抗的自动核验而言是有益的。如果接触探针32的阻抗处于可接受的水平，它意味着前述的自我矫正（self-curing）操作已经被成功地完成。否则，由研磨头24和/或清洁头26作进一步的清洁能够被执行，一直到其阻抗处于可接受的水平。

值得欣赏的是，根据本发明较佳实施例所述的通过添加接触器维护台16至旋转转盘10上，接触探针32的接触阻抗和导电性能够被监控和如果需要被自动地矫正。具体地，接触探针32导电性的自动检查、清洁和核验能够被完成。通过使用锁固帽20以能够迅速更换由部件固定器18所固定的维护部件的方式，用于处理不同类型的封装件和测试头的快速转换是可能的。

另外，接触器维护台16能够被用作为监控测试机器性能的工具，操作员能够被警示以进行测试机的诊断和/或如果需要进行校准。当使用黄金单元28进行检查时，从测试接触器模块30处获得的光学和电学测量的数据能够被监控。任何超出变化范围的测量数据能够向操作员提出警告：测试机可能需要检查服务。

此处描述的本发明在所具体描述的内容基础上很容易产生变化、修正和/或补充，可以理解的是所有这些变化、修正和/或补充都包括在本发明的上述描述的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种用于维护测试接触器的电气触点的导电性的装置，该测试接触器用于测试电子器件，该装置包含有：

旋转转盘，其包含多个测试台，其被操作来固定各个电子器件，在测试期间该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触；以及

第一接触器维护台，其被设置在旋转转盘的第一相邻测试台与旋转转盘的第二相邻测试台之间；以及第二接触器维护台，其被设置在旋转转盘的第三相邻测试台与旋转转盘的第四相邻测试台之间，该第一接触器维护台不同于该第二接触器维护台，该第一接触器维护台与该第二接触器维护台分别包含第一接触器维护部件与第二接触器维护部件；

其中，该第一接触器维护部件被配置用来核验测试接触器电气触点那里的导电性；当第一接触器维护部件核验显示测试接触器电气触点上积累污染物时，该第二接触器维护部件被配置用来清洁该测试接触器电气触点。

2.如权利要求1所述的装置，其中，第一接触器维护台及第二接触器维护台沿着旋转转盘的周边设置。

3.如权利要求1所述的装置，其中，每个接触器维护台距其相邻的测试台等距离定位设置。

4.如权利要求1所述的装置，其中，进一步包含：

第三接触器维护台，其被设置在旋转转盘上；

其中，该第一接触器维护台、第二接触器维护台及第三接触器维护台相互彼此等距离分隔开来。

5.如权利要求4所述的装置，其中，旋转转盘包括四个设置在那里的接触器维护台，该接触器维护台相互彼此以90度的角度分隔开来。

6.如权利要求4所述的装置，其中，该第一接触器维护部件为诊断头，该第二接触器维护部件包括选自以下组群的维护部件：研磨头和清洁头。

7.如权利要求1所述的装置，其中，每个接触器维护台进一步包括：

其上安装有各自的维护部件的部件固定器；以及

锁固帽，其被配置用于可释放地将该部件固定器锁固在接触器维护台上。

8.如权利要求1所述的装置，其中，该维护部件包含有诊断头，该诊断头被操作来测量测试接触器的电气触点的电气阻抗。

9.如权利要求8所述的装置，其中，该诊断头包含有具有公知值的电阻器，该电阻器在使用时被设置来和电气触点进行电性互通。

10.如权利要求1所述的装置，其中，该第二接触器维护部件包含有研磨头，该研磨头被操作来去除电气触点上的污染物。

11.如权利要求10所述的装置，其中，该研磨头包含有具有粗糙和坚硬表面的不锈钢块。

12.如权利要求11所述的装置，其中，该不锈钢块的表面是由电镀金刚石制成。

13.如权利要求10所述的装置，其中，该旋转转盘被操作来震动，以抵靠于研磨头研磨电气触点。

14.如权利要求1所述的装置，其中，该第二接触器维护部件包含有清洁头，该清洁头用于使用尖锐端缘清洁电气触点。

15.如权利要求14所述的装置，其中，该清洁头包含有探针卡清洁板，该探针卡清洁板被设置和配置用来在使用时被电气触点刺入，以便去除电气触点上的污染物。

16.如权利要求15所述的装置，其中，该探针卡清洁板附着于外壳的相对垂直侧面上。

17.如权利要求1所述的装置，其中，进一步包含：

包含有黄金单元电子器件的维护部件，该维护部件用于确定电气触点的阻抗。

18.如权利要求17所述的装置，其中，该黄金单元包含有具有公知的电学和光学特性的参考电子器件。

19.一种测试机器，其包含有：

测试接触器，其具有电气触点以用于测试电子器件；

旋转转盘，其具有多个测试台，其被操作来固定各个电子器件，在测试期间该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触；以及

第一接触器维护台，其被设置在旋转转盘的第一相邻测试台与旋转转盘的第二相邻测试台之间；以及第二接触器维护台，其被设置在旋转转盘的第三相邻测试台与旋转转盘的第四相邻测试台之间，该第一接触器维护台不同于该第二接触器维护台，该第一接触器维护台与该第二接触器维护台分别包含第一维护部件与第二维护部件；

其中，该第一维护部件被配置用来核验测试接触器电气触点那里的导电性；当第一维护部件核验显示第一测试接触器电气触点上积累污染物时，该第二维护部件被配置用来清洁该测试接触器电气触点。

20.一种维护测试接触器的电气触点的导电性的方法，该测试接触器用于测试电子器件，该方法包含有以下步骤：

在设置于旋转转盘的多个测试台上固定各个电子器件，以便于该电子器件被旋转转盘转动至测试接触器的位置以被电气触点所接触而进行测试；

旋转位于旋转转盘上的多个接触器维护台至测试触点的位置，该多个接触器维护台包含第一接触器维护部件，该第一接触器维护部件被设置在旋转转盘的第一相邻测试台与旋转转盘的第二相邻测试台之间；以及第二接触器维护部件，该第二接触器维护部件被设置在旋转转盘的第三相邻测试台与旋转转盘的第四相邻测试台之间，该第一接触器维护部件不同于该第二接触器维护部件；以及

利用第一接触器维护部件核验测试接触器电气触点那里的导电性；以及

当第一接触器维护部件核验显示测试接触器电气触点上积累污染物时，利用第二接触器维护部件清洁该测试接触器电气触点。