CN110542802B - 电子元件测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子元件测试装置，主要包括下基座、上基座以及压力产生模块，当欲测试电子元件时，将电子元件置于下基座的芯片容置槽内，下基座与上基座借由第一滑移导引装置和第二滑移导引装置的导引形成相对滑移，而使位于下基座和上基座之间的压力产生模块对位于电子元件，并向电子元件施加压力。据此，本发明可大幅缩小装置所占用的体积，而增加测试装置的数量或测试区域，使测试效率最大化；此外，亦能承受作用力和反作用力，达成内力平衡，提升设备的稳定度和使用寿命。

Description

电子元件测试装置

技术领域

本发明涉及一种电子元件测试装置，特别是指一种适于将电子元件压接于检测治具上，以利进行电子元件优劣的检测。

背景技术

随着半导体技术不断地演进，单一芯片的功能和运算能力更是日趋强大；然而，伴随而来的是芯片的接点或接脚的数量越来越惊人。以目前的技术水平而言，有的芯片的尺寸已经大到70mm×70mm，而上面的接点更是达到4500个以上。

然而，为了检测芯片优劣与否，一般采用弹簧针(pogo pin)去接触芯片上的接点，以每支弹簧针(pogo pin)的弹簧力大约为25～35gf而言，4500支弹簧针(pogo pin)就产生了大约有115Kgf的弹簧力。因此，检测设备本身就必须施加足够的下压力来克服弹簧针的弹力，以确保芯片和弹簧针能完整地电接触。

据此，在施加如此惊人的下压力的情况下，势必也相应地形成惊人的反作用力，然而在这样复杂的作用力和反作用力的作用下，测试设备必须设有相关的确保措施。举例而言，请参考中国台湾专利公告第I579568号「具下压头与承载座基板卡固机构的电子元件检测设备」，其揭露了利用卡固机构来确保紧固地接合下压头和承载座基板，使芯片承载座所形成的反作用力得以分散至卡固机构，以减少应力集中，提升设备的稳定度和使用寿命。

然而，上述检测设备的体积庞大，特别是在高度方向占用了不少体积，不利于测试区的空间安排。由此可知，一种可以缩小占用体积、又可提供足够的下压力以确保芯片与探针完整接触、并可承受相应反作用力的电子元件测试装置实为产业界的迫切需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电子元件测试装置，以能大幅缩小装置所占用的体积，可显著增加测试装置的数量或测试区域，使测试效率最大化。

本发明的另一个目的在于提供一种电子元件测试装置，除了能使测试装置薄型化，还能提供充足的压力以稳固连接测试探针与芯片接点，亦能承受反作用力，达成内力平衡，以提升设备的稳定度和使用寿命。

为达成上述目的，本发明的电子元件测试装置，主要包括下基座、上基座以及压力产生模块；下基座包括芯片容置槽以及测试座板，测试座板包括第一滑移导引装置；上基座包括第二滑移导引装置，其耦接于下基座的第一滑移导引装置；压力产生模块位于下基座与上基座之间。其中，当欲测试电子元件时，将电子元件置于芯片容置槽内，下基座与上基座借由第一滑移导引装置和第二滑移导引装置的导引形成相对滑移，而使压力产生模块对位于电子元件，压力产生模块向电子元件施加压力。

据此，本发明借由滑移导引机构使上、下基座可以水平或任意角度滑移作动，特别是于芯片装载或卸除状态与测试状态这两种状态之间的切换时进行滑移作动。据此，本发明可大幅缩小整体体积，特别是高度方向尤其显著。另外，本发明于上、下基座间设置有压力产生模块，其可提供充足压力以确保芯片与探针完整接触，且反作用力可透过测试座板反馈至上基座，达成内力平衡，提高可靠度与使用寿命。

较优选的是，本发明的电子元件测试装置还可包括致动模块，其可组装于下基座及上基座中的至少一者，而致动模块可驱使上基座借由第一滑移导引装置和第二滑移导引装置的导引相对下基座滑移。据此，本发明可进一步透过致动模块来驱使下基座与上基座间相对滑移，借以达成自动化测试的目的。

再者，本发明的致动模块可包括气缸，其具备固定端以及活动端，固定端可组装于下基座，而活动端可连接于上基座，故本发明可利用气缸来驱动下基座与上基座间相对滑移。其中，气缸可组装于下基座的测试座板的一侧，而下基座的测试座板的另一侧可另外组装有挡止件，其用于挡止上基座使压力产生模块对位于电子元件。

另外，本发明的致动模块可包括至少一个电动机、至少一个齿轮以及至少一个齿条，其中至少一个电动机可组装于上基座，而至少一个齿轮可连接于至少一个电动机并耦合于至少一个齿条，且至少一个齿条可设置于下基座。其中，至少一个电动机可驱动至少一个齿轮转动，进而促使上基座借由第一滑移导引装置和第二滑移导引装置的导引相对于下基座滑移。据此，本发明可以透过齿轮与齿条的传动机制来驱动下基座与上基座间相对滑移。

又，本发明的致动模块可包括至少一个驱动导轮、至少一个从动导轮以及至少一个传动皮带，而至少一个驱动导轮以及至少一个从动导轮可分别设置于下基座的测试座板的相对应的两侧，至少一个传动皮带可套设于至少一个驱动导轮以及至少一个从动导轮上，上基座可连接于至少一个传动皮带。其中，至少一个驱动导轮可驱动至少一个传动皮带绕转，进而促使上基座借由第一滑移导引装置和第二滑移导引装置的导引相对于下基座滑移。据此，本发明可以透过皮带轮的传动机制来驱动下基座与上基座间相对滑移。

较优选的是，本发明的第一滑移导引装置可为导轨，第二滑移导引装置可为导槽；当然，二者可对调，且本发明的滑移导引装置并不以此为限，例如导轮和导槽的组合或其他等效的滑移导引装置均可适用于本发明。另外，本发明的下基座的芯片容置槽内可设有多个探针，而每一个探针可蓄有反馈力；其中，压力产生模块的压力大于多个探针的反馈力的总和。

此外，本发明的压力产生模块可包括薄型气缸以及抵接块，而上基座可包括内部容槽；其中薄型气缸可组装于内部容槽，且抵接块可连接于薄型气缸并用于接触电子元件。另外，本发明的测试座板的上表面可包括至少一个定位柱，而抵接块的下表面可包括至少一个容柱槽；其中，当抵接块接触于电子元件时，至少一个定位柱插设于至少一个容柱槽内，以此作为导引、定位之用。

附图说明

图1为本发明第一实施例于装载或卸除电子元件状态的立体图。

图2为本发明第一实施例的分解图。

图3为本发明第一实施例于测试状态的立体图。

图4为本发明第一实施例于测试状态的剖面图。

图5A为本发明第二实施例的第一方向的剖面示意图。

图5B为本发明第二实施例的第二方向的剖面示意图。

图6为本发明第三实施例的俯视示意图。

具体实施方式

本发明电子元件测试装置在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的元件将以相同的元件符号来表示。再者，本发明的图式仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于图式中。

请同时参阅图1～图4，图1为本发明第一实施例于装载或卸除电子元件状态的立体图；图2为本发明第一实施例的分解图；图3为本发明第一实施例于测试状态的立体图；图4为本发明第一实施例于测试状态的剖面图，其为图3中第二方向D2(A-A线段)的剖面图。其中，以下说明中所述的第一方向D 1为滑移方向，第二方向D2为与第一方向D 1水平正交的方向，第三方向D3为纵向直立方向。

如图中所示，本发明第一实施例主要包括下基座2、上基座3、压力产生模块4以及致动模块5。本实施例的下基座2包括芯片容置槽21以及测试座板22，芯片容置槽21供放置电子元件C，而芯片容置槽21的底面设有多个探针211，其用于接触电子元件C下表面的接点(图中未示)，以利进行检测。其中，本实施例的探针211采用弹簧针，每一个探针211皆蓄有反馈力Fr，即反弹力。再者，测试座板22的相对应的两个侧端凸出于下基座21本体之外，并以导轨形式作为第一滑移导引装置221。

再者，本实施例的上基座3包括内部容槽30(图未示)以及第二滑移导引装置31；其中，第二滑移导引装置31设置于上基座3本体的相对应的两个侧端，其对应于测试座板22的第一滑移导引装置221，且以导槽形式作为第二滑移导引装置31。藉此，上基座3的第二滑移导引装置31耦接于下基座2的第一滑移导引装置221，故导槽可受导轨的导引使上基座3相对于下基座2相对滑移。

另外，本实施例的压力产生模块4位于下基座2与上基座3之间；更具体来说，压力产生模块4设置于上基座3的内部容槽30内。其中，压力产生模块4主要包括薄型气缸41以及抵接块42，而本实施例的薄型气缸41采用薄型的膜片式气缸。另外，抵接块42的上表面连接于薄型气缸41，而抵接块42的下表面凸伸有凸块421，其用于抵接电子元件C并向其施加压力，本实施例所称的压力为朝向抵接块42下方的下压力DF。

再者，本实施例的测试座板22的上表面设有两个定位柱220，而抵接块42的下表面设有两个容柱槽420；其中，定位柱220和容柱槽420作为导引和定位之用，以确保抵接块42的凸块421可正对位于电子元件C。换言之，当抵接块42的凸块421抵接电子元件C并向其施加下压力DF时，两个定位柱220分别插设于两个容柱槽420内。

图中另显示有致动模块5，本实施例采用气缸50作为致动模块5，而气缸50包括固定端51以及活动端52，且固定端51组装于测试座板22的上表面的一侧，活动端52则连接于上基座3的侧端缘。另一方面，下基座2的测试座板22上相对于气缸50的固定端51的另一侧组装有挡止件23，其用于挡止上基座3，使压力产生模块4对位于电子元件C。

以下说明本实施例的运作方式：当欲测试电子元件C时，机器手臂(图中未示)移载电子元件C而置于芯片容置槽21内。接着，致动模块5驱使上基座3借由第一滑移导引装置221和第二滑移导引装置31的导引相对下基座2滑移；亦即，启动气缸50作动而使活动端52推行上基座3滑移，使上基座3受导轨和导槽的导引而滑移直到抵接于挡止件23才停止，即如图3所示。

又，如图4中所示，压力产生模块4的抵接块42的凸块421正对位于电子元件C，而薄型气缸41启动并产生下压力DF，以使抵接块42的凸块421压抵电子元件C的上表面，且该下压力DF设定为大于该多个探针211的反馈力Fr的总和，以确保电子元件C的接点可完整地与多个探针211电性接触。然而，此时因第二滑移导引装置31的导槽整个扣住测试座板22的端缘(导轨)，故下压力DF和多个探针211的反馈力Fr抵销后所余的反作用力CF将经由导轨和导槽反馈至上基座3，而构成平衡的内力式系统。

请同时参阅图5A、5B，图5A为本发明第二实施例的第一方向(滑移方向)D 1的剖面示意图，图5B为本发明第二实施例的第二方向D2的剖面示意图。其中，第二实施例与第一实施例主要差异在于致动模块5的形式不同，第二实施例采用的是齿轮和齿条的驱动模式。进言之，本实施例的致动模块5包括多个电动机55、多个齿轮53以及两个齿条54，其中电动机55组装于上基座3，齿轮53连接于电动机55。两个齿条54设置于测试座板22的相对应的两侧，且齿轮53耦合于齿条54。

藉此，当电动机55启动时，电动机55将驱动齿轮53转动，进而促使上基座3借由第一滑移导引装置221和第二滑移导引装置31的导引相对于下基座2滑移。然而，在本发明的其他实施例中，电动机55与齿轮53之间可增设减速器；又在其他实施例中，多个齿轮53可共享一个电动机55，即增设传动齿轮组。

此外，虽然本发明第二实施例的电动机55以及齿轮53为组装于上基座3，而齿条54设置于测试座板22。然而，在本发明其他实施例中，亦可将二者对调，即上基座3设置齿条，而下基座2设置电动机和齿轮。

请参阅图6，图6为本发明第三实施例的俯视示意图。其中，第三实施例与前述第一、二实施例主要差异仍在于致动模块5的形式不同，第三实施例采用的是皮带轮的驱动模式。进言之，本实施例的致动模块5包括两个驱动导轮56、两个从动导轮57以及两个传动皮带58，这些构件均分别设置于测试座板22上表面的相对应的两侧，而两个传动皮带58又分别套设于两个驱动导轮56以及两个从动导轮57上，而上基座3分别利用夹块32而连接于两个传动皮带58的一侧。

据此，当驱动导轮56受马达(图中未示)驱动而转动时，传动皮带58随之绕转并带动上基座3，进而促使上基座3借由第一滑移导引装置221和第二滑移导引装置31的导引相对于该下基座2滑移。另外说明，在本发明的其他实施例中，两个驱动导轮56、两个从动导轮57以及两个传动皮带58亦可分别设置于下基座2的相对应的两个侧端面。

此外，本发明的驱动模式除了上述第一实施例以气缸、第二实施例以齿轮和齿条的搭配以及第三实施例以驱动轮、从动导轮和皮带的搭配以外，其他等效滑移驱动手段，如滚珠螺杆和滑台的搭配、以及磁浮驱动等，均可适用于本发明中。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的保护范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

符号说明

2 下基座

21 芯片容置槽

211 探针

22 测试座板

220 定位柱

221 第一滑移导引装置

23 挡止件

3 上基座

30 内部容槽

31 第二滑移导引装置

32 夹块

4 压力产生模块

41 薄型气缸

42 抵接块

420 容柱槽

5 致动模块

50 气缸

51 固定端

52 活动端

53 齿轮

54 齿条

55 电动机

56 驱动导轮

57 从动导轮

58 传动皮带

C 电子元件

CF 反作用力

DF 下压力

Fr 反馈力。

Claims (10)

1.一种电子元件测试装置，包括：

下基座，其包括芯片容置槽以及测试座板，该测试座板包括第一滑移导引装置；

上基座，其包括第二滑移导引装置，其耦接于该下基座的该第一滑移导引装置；以及

压力产生模块，其位于该下基座与该上基座之间；

其中，当欲测试电子元件时，将该电子元件置于该芯片容置槽内，该下基座与该上基座借由该第一滑移导引装置和该第二滑移导引装置的导引形成水平滑移，而使该压力产生模块对位于该电子元件，该压力产生模块向该电子元件施加压力。

2.如权利要求1所述的电子元件测试装置，其还包括致动模块，其组装于该下基座及该上基座中的至少一者，该致动模块驱使该上基座借由该第一滑移导引装置和该第二滑移导引装置的导引相对该下基座滑移。

3.如权利要求2所述的电子元件测试装置，其中，该致动模块包括气缸，该气缸包括固定端以及活动端，该固定端组装于该下基座，该活动端连接于该上基座。

4.如权利要求3所述的电子元件测试装置，其中，该气缸组装于该下基座的该测试座板的一侧，该下基座的该测试座板的另一侧组装有挡止件，其用于挡止该上基座并使该压力产生模块对位于该电子元件。

5.如权利要求2所述的电子元件测试装置，其中，该致动模块包括至少一个电动机、至少一个齿轮以及至少一个齿条，所述至少一个电动机组装于该上基座，所述至少一个齿轮连接于所述至少一个电动机并耦合于所述至少一个齿条，所述至少一个齿条设置于该下基座；所述至少一个电动机驱动所述至少一个齿轮转动，进而促使该上基座借由该第一滑移导引装置和该第二滑移导引装置的导引相对于该下基座滑移。

6.如权利要求2所述的电子元件测试装置，其中，该致动模块包括至少一个驱动导轮、至少一个从动导轮以及至少一个传动皮带，所述至少一个驱动导轮以及所述至少一个从动导轮分别设置于该下基座的该测试座板的相对应的两侧，所述至少一个传动皮带套设于所述至少一个驱动导轮以及所述至少一个从动导轮上，该上基座连接于所述至少一个传动皮带；所述至少一个驱动导轮驱动所述至少一个传动皮带绕转，进而促使该上基座借由该第一滑移导引装置和该第二滑移导引装置的导引相对于该下基座滑移。

7.如权利要求1所述的电子元件测试装置，其中，该第一滑移导引装置为导轨，该第二滑移导引装置为导槽。

8.如权利要求1所述的电子元件测试装置，其中，该压力产生模块包括薄型气缸以及抵接块，该上基座包括内部容槽，该薄型气缸组装于该内部容槽，该抵接块连接于该薄型气缸并用于接触该电子元件。

9.如权利要求8所述的电子元件测试装置，其中，该测试座板的上表面包括至少一个定位柱，该抵接块的下表面包括至少一个容柱槽；当该抵接块接触于该电子元件时，所述至少一个定位柱插设于所述至少一个容柱槽内。

10.如权利要求1所述的电子元件测试装置，其中，该下基座的该芯片容置槽内设有多个探针，每一个探针蓄有反馈力；该压力产生模块的压力大于所述多个探针的反馈力的总和。

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