CN103809097A - 具有改良式压柱的测试座及其测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有改良式压柱的测试座及其测试系统，测试座包括：一吸测盘、一套衬座、及一基座。吸测盘具有多个压柱，每一压柱穿设有一通道及具有一图样的截面部；套衬座上具有可容纳多个待测传感器的多个容纳室，多个容纳室对应多个压柱而设置；基座上具有多个穿孔以容纳多个探针。其中，吸测盘的每一压柱分别置入套设于套衬座的每一容纳室。由此，可避免在吸取移动及压测待测传感器时，造成待测传感器的感应元件，产生测试失效等问题。

Description

具有改良式压柱的测试座及其测试系统

技术领域

本发明涉及一种测试系统，特别涉及一种适用于测试各式不同半导体元件的具有改良式压柱的测试座及其测试系统。

背景技术

近几年来，随着微机电系统的日新月异，各种小型化、高性能且成本低廉的感应器纷纷问世，使得感应器由关键元件进一步提升成为产生创新价值的主要元件，例如：苹果公司的iPhone、新世代iPod、任天堂的Wii所使用的三轴加速度感应器，大部分采用微机电系统技术运用在传感器上，加速度感应器的运作原理为感应出加速度方向的XYZ三轴成分，从而得出物体在三维空间中的运动向量。

另外，由于为了使待测传感器更微小化，以及为了后续组装方便，在待测传感器表面或其内部常会配置有高敏感度的感应元件，其中感应元件包含电路图案、微机电结构等。在进行测试时，根据需要吸取待测传感器，由集料装置至测试装置上，并固定压制待测传感器，对应压制待测传感器的感应元件。此外，现有技术中的待测传感器可为加速度传感器或陀螺仪等，是待测传感器内建感应元件，虽然没有直接接触压制待测传感器的感应元件，其施压的垂直应力，易造成待测传感器内部的感应元件，在电性测试中失效，无法正确判断待测传感器为良品或不良品。再者，例如，压力传感器或微机电麦克风等，是待测传感器表面设开有感应元件，若对应压制待测传感器的感应元件，也更易造成测试失效。

有鉴于此，有必要设计一种避免造成待测传感器于测试中失效且可进行多点(multi sites)旋转测试的设备，以提高测试的良率、产能及完成所需测试。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有改良式压柱的测试座及其测试系统，其能根据不同待测传感器类型，更换相对应的套衬座，且可避免待测传感器上的感应元件测试失效，以提高测试良率，且能减少设备成本。

为达成上述目的，本发明的具有改良式压柱的测试座包括：一吸测盘、一套衬座及一基座。吸测盘具有多个压柱，每个压柱穿设有一通道及具有一图样的截面部；套衬座上具有可容纳多个待测传感器的多个容纳室，多个容纳室对应多个压柱而设置；基座上具有多个穿孔以容纳多个探针。其中，吸测盘的每一压柱分别置入套设于套衬座的每一容纳室，且每一压柱分别抵压每一待测传感器。

上述吸测盘的每一压柱的截面部可为对称或非对称的几何形状，如多边形、十字形、蝴蝶结形、圆形、椭圆形等或其组合，且每一压柱的通道可为圆柱体、椭圆形柱体、多边形柱体等或其组合，每一压柱的截面部及通道的形状也可任意搭配组合使用，主要是配合待测传感器所设计的感应元件的位置做调整，以避开待测传感器的感应元件，但又能施予待测传感器足够的吸力或压力，以平稳地进行移动或测试。

也就是说，当压柱要按压至待测传感器时，通道会对应待测传感器的感应元件，而压柱的截面部则对应接触待测传感器的非感应元件部位，以避开待测传感器的感应元件，但又能施予待测传感器足够的吸力或压力。

另外，上述吸测盘的每一压柱的截面部的尺寸可与待测传感器的尺寸相同，以提供足够的压力，也可在截面部设置一弹性层，用以抵触待测传感器，避免压力过大损坏待测传感器。

再者，套衬座可设计多种不同尺寸，以快速选用安装于吸测盘上，以容纳适当尺寸的待测传感器，方便操作人员换线测试不同尺寸的待测传感器，增加生产效率。

上述吸测盘的每一压柱可连通一真空源及一压力源，用以施予待测传感器足够的吸力或压力。本发明也可于基座上具有多个通孔，每一通孔连通一真空源及一压力源，用以施予待测传感器足够的吸力或压力。

本发明的使用具有改良式压柱测试座的测试系统包括：一第一机台、一第二机台、及一移行机构。其中，第一机台具有一分类模块，分类模块用以分类多个待测传感器的进料及依测试结果分类出料；第二机台设于第一机台的一侧，移行机构则与第一机台及第二机台相连接；第二机台包括一负载基板(load  board)、及一测试座，测试座则具有一吸测盘、一套衬座及一基座。其中，吸测盘具有多个压柱，每一压柱穿设有一通道及具有一图样的截面部；套衬座上具有可容纳多个待测传感器的多个容纳室，多个容纳室对应多个压柱而设置；基座上具有多个穿孔以容纳多个探针。其中，吸测盘的每一压柱分别置入套设于套衬座的每一容纳室，且每一压柱分别抵压每一待测传感器。

上述第一机台的分类模块可包括一第一本体、设于第一本体上的一转塔、围绕转塔而设置的一进料槽、一检视装置、及一料盘，料盘上具有多个凹槽。另外，上述移行机构还可以包含一取放器，取放器可用以吸取吸测盘。

上述第二机台的负载基板可具有多个夹头，用以夹持基座，以增加基座于测试时的平稳度。

上述移行机构的取放器可吸取吸测盘移行于一第一位置与一第二位置，当取放器位于第一位置时对应于料盘，当取放器位于第二位置时对应于基座。也就是说，当移行机构的取放器吸取吸测盘移行至第一位置后，会自料盘吸取已集料完成的待测传感器，接着移行机构的取放器再移动至对应于基座的第二位置，将待测传感器吸取置入套衬座中，接着再利用负载基板上的多个夹头夹住基座，进行后续测试。

上述吸测盘的每一压柱所穿设的通道及具有对称图样的截面部，其功能除可通过该信道来吸取待测传感器外，也可通过选用适合的通道及具有图样的截面部，避开待测传感器的感应元件，但又能施予待测传感器足够的吸力或压力。

另外，通过上述系统设计，本发明不仅整合了入料、检视、测试多项功能，而且在欲变换不同测试元件时，只要将第一机台与第二机台分离，再将具有对应的测试座的第二机台再接至第一机台即可。

附图说明

图1为本发明第一优选实施例的具有改良式压柱的测试座及其测试系统的示意图；

图2为本发明第一优选实施例的第一机台的局部放大图；

图3A为本发明第一优选实施例的测试座的立体图；

图3B为本发明第一优选实施例的基座的局部放大图；

图4为本发明第一优选实施例的第二机台的局部放大图；

图5为本发明第一优选实施例的取放器移行至第二位置的局部放大图；

图6A为本发明第一优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图；

图6B为本发明第二优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图；

图6C为本发明第三优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图；

图6D为本发明第四优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图；

图7a～7d分别为本发明第一优选实施例的压柱上的通道截面部形状的示意图；

图8a～8g分别为本发明第一优选实施例的压柱截面部形状的示意图；

图9A为本发明第五优选实施例的待测传感器未放置于测试座的部份放大剖视图；

图9B为本发明第五优选实施例的待测传感器放置于测试座的部份放大剖视图。

【主要元件符号说明】

1第一机台10第一本体

11转塔111吸取头

12进料槽13检视装置

14料盘141凹槽

15移行机构151取放器

2第二机台20第二本体

21负载基板22，220，82基座

221穿孔222通孔

23夹头24保护罩

3，5吸测盘31，51压柱

311，316，318，319，320，321，322，323截面部

312，313，314，315，324，512通道

32凹槽4，40，400待测传感器

41，410，411感应元件42，420，421非感应元件

52弹性层60真空源

65压力源70探针

75，751，752套衬座80，85容纳室

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1～4，图1为本发明第一优选实施例的具有改良式压柱的测试座及其测试系统的示意图，图2为本发明第一优选实施例的第一机台的局部放大图，图3A为本发明第一优选实施例的测试座的立体图，图3B为本发明第一优选实施例的基座的局部放大图，图4为本发明第一优选实施例的第二机台的局部放大图。本实施例使用的具有改良式压柱的测试系统主要包括：一第一机台1、一第二机台2、及一移行机构15。

第一机台1具有一分类模块，分类模块用以分类多个待测传感器4(绘于图6A)的进料及依测试结果分类出料。分类模块具有一第一本体10、设于第一本体10上的一转塔11、围绕转塔11而设置的一进料槽12、一检视装置13、及一料盘14，转塔11上具多个吸取头111，料盘14上具有多个凹槽141，凹槽141用以容纳待测传感器4。

第二机台2设于第一机台1的一侧，第一机台1通过移行机构15与第二机台2相连接，第二机台2包括一具有一测试座的负载基板21(loadboard)、一第二本体20、及一保护罩24，保护罩24呈倒L型罩盖住负载基板21，以便操作员可由第一机台1位置，对负载基板21进行观察，同时可避免负载基板21在运行与测试过程中受到污染或干扰。

请再参阅图5及图6A，图5为本发明第一优选实施例的取放器移行至第二位置的局部放大图，图6A为本发明第一优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图。本实施例的具有改良式压柱的测试座具有一吸测盘3、一套衬座75及一基座22，吸测盘3具有多个压柱31，其中每一压柱31穿设有一通道312及具有一图样的截面部311。套衬座75具有可容纳多个待测传感器4的多个容纳室80，多个容纳室80对应吸测盘3的多个压柱31设置，且吸测盘3的每一压柱31分别置入套设于套衬座75的每一容纳室80，于测试时，多个待测传感器4分别置入于多个容纳室80中，且每一压柱31可分别抵压每一待测传感器4。基座22上则具有多个穿孔221以容纳多个探针70。在本实施例中，通道312为圆柱体，且贯穿压柱31，而压柱31上的截面部311为正方形。

此外，请参阅第2图及第5图，移行机构15具有一取放器151，移行机构15的取放器151可吸取吸测盘3移行于一第一位置与一第二位置，当取放器151位于第一位置时对应于料盘14，当取放器151位于第二位置时对应于基座22。负载基板21上设有基座22及多个夹头23，基座22上的多个穿孔221穿设有多个探针70，以便能够与设置于套衬座75的容纳室80内的待测传感器4电性连接。

在运作时，移行机构15的取放器151吸取吸测盘3与套衬座75移行至第一位置后，会自料盘14吸取已集料完成的待测传感器4，接着移行机构15的取放器151再移动至对应于负载基板21的基座22的第二位置，并使吸测盘3与套衬座75移行至基座22上方，接着再利用负载基板21上的多个夹头23夹住基座22，进行后续测试。此外，吸测盘3的每一压柱31皆连通一真空源60及一压力源65，用以吸取待测传感器4或是对待测传感器4(如压力传感器)加压以进行测试。

由图6A搭配图3可知，吸测盘3的每一压柱31穿设有通道312及具有图样的截面部311，当每一压柱31吸取或抵压待测传感器4时，压柱31的通道312会对应至待测传感器4的一感应元件41部份，而压柱31的截面部311会对应抵压至待测传感器4的一非感应元件42部份，由此避免在吸取移动及压测待测传感器4时感应元件41，造成待测传感器4的感应元件41，发生测试失效的问题。再者，在本实施例中，所举例的待测传感器4表面设有感应元件41，可为压力传感器或微机电麦克风等。当然，本实施例的具有改良式压柱的测试座及其测试系统，其待测传感器也适用内建感应元件的类型，如加速度传感器或陀螺仪等。

请参阅图6B，其为本发明第二优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图，并请一并参阅图5。本实施例与第一实施例的不同处在于本实施例的待测传感器40与第一实施例的待测传感器4尺寸不同，因此，仅需更换不同的套衬座751，即可如同第一实施例一样，使吸测盘3的每一压柱31的通道312会对应至待测传感器40的一感应元件410部份，而压柱31的截面部311会对应抵压至待测传感器40的一非感应元件420部份，由此避免在吸取移动及压测待测传感器40时，造成待测传感器40表面的感应元件410，发生测试失效的问题。

接着请参阅图6C，其为本发明第三优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图，本实施例与第一实施例的不同处在于本实施例的待测传感器400的厚度比套衬座752小，因此，在套衬座752的每一容纳室80形成有一凹槽32。此外，本实施例的基座220还具有多个通孔222，每一通孔222经连通至一真空源60及一压力源65，以便真空源60经由通孔222吸取凹槽32内的气体，产生测试所需的真空，或者压力源65的气体经由通孔222加压至凹槽32内，产生测试所需的压力。

接着请参阅图6D，其为本发明第四优选实施例的待测传感器与测试座的部份放大剖视图，本实施例与第三实施例的不同处仅在于本实施例的吸测盘5的压头51前端可设置一弹性层52，以抵触于待测传感器400的非感应元件421部份，且同样通过通道512来避开待测传感器400的感应元件411，可同时避免在压测过程中造成待测传感器400的感应元件411及非感应元件421部份，发生测试失效的问题，以提升待测传感器400的测试良率。

请参阅图7与图8，其中图7a～7d分别为本发明第一优选实施例的压柱上的通道截面部形状的示意图，图8a～8g分别为本发明第一优选实施例的压柱截面部形状的示意图，并请一并参阅图3。图3中吸测盘3的通道312的形状可如图7a～7d所示，压柱31所穿设有的通道312，不仅止于如图7a中所示通道312为圆柱体、截面部311为正方形，也可为图7b中所示通道313为菱形柱体、图7c中所示通道314为六边形柱体、或图7d中所示通道315为二圆柱体，由此可根据所需要测试的待测传感器进行设计使用。

每一压柱31抵压至待测传感器表面的具有对称图样的截面部311，除可为图7a所示截面部311为正方形外，请参阅图8a～8g，图8a～8g分别为本实施例的压柱截面部形状的示意图。截面部的形状也可为图8a～8g中斜线部份的形式，也就是说如图8a中所示截面部316的形状为六边形、图8b中所示截面部318的形状为十字形、图8c中所示截面部319的形状为菱形、图8d与8e中所示截面部320，321的形状皆为放射状飞镖形、或图8f中所示截面部322的形状为蝴蝶结形等各种对称图样，而为将抵压于待测传感器上的截面部最小化，也可设计为如图8g中截面部323为菱形且通道324也为菱形柱体的样式。

图7a～7d的通道的截面部形状与图8a～8f压柱的截面部形状皆可随需要任意组合搭配，以便在提供测试所需压力的同时，也可避免造成待测传感器4的感应元件41，产生测试失效等问题。

请再参阅图9A与图9B，其分别为本发明第五优选实施例的待测传感器未放置于及放置于测试座的部份放大剖视图，并请一并参阅图3与图5。本实施例与第一实施例的不同处在于本实施例的测试座仅具有一吸测盘3、及一基座82，没有第一实施例的套衬座75，且本实施例的基座82上并下凹形成有可供多个待测传感器4放置的多个容纳室85。此外，本实施例的吸测盘3的每一压柱31也如同第一实施例，皆连通一真空源60及一压力源65，用以吸取待测传感器4或是对待测传感器4(如压力传感器)加压以进行测试。

本实施例也如同第一实施例，可通过吸测盘3的每一压柱31穿设有通道312及具有图样的截面部311，当每一压柱31吸取或抵压待测传感器4时，压柱31的通道312会对应至待测传感器4的一感应元件41部份，而压柱31的截面部311会对应抵压至待测传感器4的一非感应元件42部份，由此以避免在吸取移动及压测待测传感器4时，造成待测传感器4的感应元件41，产生测试失效等问题。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种具有改良式压柱的测试座，包括：

一吸测盘，具有多个压柱，每一压柱穿设有一通道及具有一图样的截面部；

一套衬座，具有可容纳多个待测传感器的多个容纳室，其对应该多个压柱设置，该吸测盘的每一压柱分别置入套设于该套衬座的每一容纳室；以及

一基座，该基座上具有多个穿孔以容纳多个探针。

2.如权利要求1所述的测试座，其中，该截面部为多边形、十字形、蝴蝶结形、圆形、及其组合。

3.如权利要求1所述的测试座，其中，该通道为圆柱形、多边形柱体、及其组合。

4.如权利要求1所述的测试座，其中，该截面部为对称或非对称的几何形状。

5.如权利要求1所述的测试座，其中，该通道对应该待测传感器的一感应元件。

6.如权利要求1所述的测试座，其中，该截面部对应接触该待测传感器的一非感应元件。

7.如权利要求1所述的测试座，其中，该截面部的尺寸与该待测传感器的尺寸相同。

8.如权利要求1所述的测试座，其中，该截面部设置有一弹性层，用以抵触该待测传感器。

9.如权利要求1所述的测试座，其中，该吸测盘的每一压柱连通一真空源及一压力源。

10.一种使用具有改良式压柱的测试系统，包括：

一第一机台，具有一分类模块，其用以分类多个待测传感器进料及依测试结果分类出料；以及

一第二机台，设于该第一机台的一侧，其中该第一机台通过一移行机构与该第二机台相连接，该第二机台包括一测试座、及一负载基板，该测试座包括：

一吸测盘，具有多个压柱，其中每一压柱穿设有一通道及具有一图样的截面部；

一套衬座，具有可容纳多个待测传感器的多个容纳室，其对应该多个压柱设置，该吸测盘的每一压柱分别置入套设于该套衬座的每一容纳室；以及

一基座，该基座上具有多个穿孔以容纳多个探针。

11.如权利要求10所述的测试系统，其中，该截面部为多边形、十字形、蝴蝶结形、圆形、及其组合。

12.如权利要求10项所述的测试系统，其中，该信道为圆柱形、多边形柱体、及其组合。

13.如权利要求10所述的测试系统，其中，该截面部为对称或非对称的几何形状。

14.如权利要求10所述的测试系统，其中，该信道对应该待测传感器的一感应元件。

15.如权利要求10所述的测试系统，其中，该截面部对应接触该待测传感器的一非感应元件。

16.如权利要求10所述的测试系统，其中，该截面部的尺寸与该待测传感器的尺寸相同。

17.如权利要求10所述的测试系统，其中，该截面部设置有一弹性层，用以抵触该待测传感器。

18.如权利要求10所述的测试系统，其中，该分类模块包括一第一本体、设于该第一本体上的一转塔、围绕该转塔而设置的一进料槽、一检视装置、及一料盘，该料盘上具有多个凹槽。

19.如权利要求10所述的测试系统，其中，该移行机构还包含一取放器，用以吸取该吸测盘。

20.如权利要求10所述的测试系统，其中，该负载基板设有多个夹头，用以夹持该基座。

21.如权利要求19所述的测试系统，其中，该移行机构的该取放器吸取该吸测盘移行于一第一位置与一第二位置，当该取放器位于该第一位置时对应于该料盘，当该取放器位于该第二位置时对应于该基座。

22.如权利要求10所述的测试系统，其中，该基座具有多个通孔，每一通孔连通一真空源及一压力源。

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