CN110879304A - 滑移式电子元件测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑移式电子元件测试装置，主要包括基座、滑座以及压抵装置；其中，当欲测试电子元件时，电子元件置于芯片容置模块内，基座与滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引形成相对滑移，而使压抵装置的压抵块对位并压抵电子元件。再者，本发明可通过压抵装置下压抵接电子元件，并提供充足接触压力，且接触压力与探针的弹性恢复力所形成的反作用力，可于该装置内达成内力平衡。另外，本发明的基座和滑座可以水平或任意角度滑移作动，特别切换不同状态时，大幅缩小整体体积，并简化设备整体机构。

Description

滑移式电子元件测试装置

技术领域

本发明涉及一种滑移式电子元件测试装置，特别是指一种适用压接电子元件于检测治具上，有利于进行电子元件优劣的检测。

背景技术

一般在测试电子元件时，必须先将待测电子元件置于测试座内，再利用测试臂(下压装置)从待测电子元件的上方，而朝电子元件下压并施压下压力，以确保电子元件下表面的接点可与测试座内的探针完整电接触，进而避免因接触不良所导致的测试结果误判。然而，现有测试设备中测试臂的体积庞大，特别是高度方向占用了不少体积，不利于测试区的空间安排，例如图8中的测试臂TR所示。图8为中国台湾专利公告第I452310号“堆栈式芯片的测试装置”的图1A。

另一方面，随着半导体技术不断地发展，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，以每一支弹簧针的弹簧力大约为25～35gf而言，4500支弹簧针就产生了大约有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，于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，然而在这样复杂作用力和反作用力的作用下，测试设备必须设有相关确保措施。举例而言，请参阅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”，其公开了利用卡固机构来确保紧固地接合下压头和承载座基板，且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。但是，上述公知检测设备的结构复杂，且所占体积亦相当可观。

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滑移式电子元件测试装置，除了可以有效地缩小装置所占用的体积，以增加测试装置的数量或测试区域外；又能提供充足的压力以使测试探针与芯片接点稳固接触，亦能承受反作用力而达成内力平衡，以提升设备的稳定度和使用寿命。

为达成上述目的，本发明的滑移式电子元件测试装置主要包括基座、滑座以及压抵装置；其中，基座包括第一滑移导引件以及芯片容置模块；滑座包括第二滑移导引件，其滑设于基座的第一滑移导引件；而压抵装置组装于滑座，且压抵装置包括压抵块；其中，当欲测试电子元件时，电子元件置于芯片容置模块内，基座与滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引形成相对滑移，而使压抵装置的压抵块对位并压抵电子元件。

据此，本发明于滑座上设置压抵装置，可通过压抵装置可下压抵接电子元件，并提供充足接触压力(contact force)，以确保芯片与探针完整接触。另外，本发明通过滑移导引件使基座和滑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此两状态间的切换时进行滑移作动，可大幅缩小整体体积并简化设备整体机构。又，压抵装置所产生的接触压力与探针的弹性恢复力所形成的反作用力，可于本发明的装置内达成内力平衡，进而提高可靠度与使用寿命。

较优选的是，本发明还可包括压力产生装置，而压抵装置还可包括升降位移产生模块；且压力产生装置设置于升降位移产生模块与压抵块之间。据此，在本发明其他的实施例中，亦可利用压抵装置的升降位移产生模块来提供下压的作动行程，而又通过压力产生装置来产生接触压力，以克服弹簧针的弹力。换言之，本发明可根据实际需求，如视作动行程的长短或接触压力的大小等，而可弹性地变更单独由压抵装置来提供作动行程、以及接触压力，或分别由压抵装置和压力产生装置来提供作动行程和接触压力。

再者，本发明还可包括固定架以及均压板；而固定架的一侧可连接于升降位移产生模块，另一侧则可组装压力产生装置；且均压板可组装于压力产生装置与压抵块之间。换言之，固定架用来连接升降位移产生模块与压力产生装置，而均压板除了可用来连接压力产生装置与压抵块外，亦可均匀地分散压力产生装置所产生的接触压力。

另外，本发明还可包括致动模块，其可组装于基座及滑座中的至少一者，而致动模块驱使滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引相对基座滑移。据此，本发明可进一步通过致动模块来驱使基座及滑座间相对滑移，借以达成自动化测试的目的。此外，本发明的第一滑移导引件可为导轨，而第二滑移导引件可为导槽。然而，本发明的滑移导引件并不以此为限，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，本发明的致动模块可包括气缸，其包括固定端以及活动端，而固定端可组装于基座，活动端可连接于滑座，本发明藉此可利用气缸来驱动基座与滑座间相对滑移。其中，气缸可组装于基座的一侧，而另一侧可另设有挡止件，其用于挡止滑座，并使压抵装置的压抵块对位于电子元件。

又，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，而至少一个齿条可设置于基座，至少一个电动机可组装于滑座，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；至少一个电动机可驱动至少一个齿轮转动，进而促使滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引相对于基座滑移。据此，本发明可以通过齿轮与齿条的传动机制来驱动基座与滑座间相对滑移。

另一方面，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基座上的相对应的两侧，至少一个传动皮带可套装于至少一个驱动导轮以及至少一个从动导轮上，且滑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，进而促使滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引相对于基座滑移。据此，本发明可以通过皮带轮的传动机制来驱动基座与滑座间相对滑移。

再者，本发明的致动模块可包括驱动凸轮、驱动杆以及压缩弹簧，而驱动凸轮可枢设于基座上，且基座上可固装导块，导块可具备贯穿孔，驱动杆可穿经导块的贯穿孔，驱动杆可包括第一端、第二端以及弹簧挡块，第一端可连接于滑座，第二端可抵接于驱动凸轮，压缩弹簧可套装于驱动杆上并位于弹簧挡块与导块之间；当驱动凸轮转动而驱使驱动杆沿轴向移动时，带动滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引相对于基座滑移。据此，本发明可以通过凸轮的传动机制来驱动基座与滑座间相对滑移。

此外，本发明的致动模块可包括曲柄以及连杆，而曲柄可枢装于基座上，连杆的一端可铰接于曲柄，另一端可铰接于滑座；当曲柄转动而驱使连杆摆动时，进而带动滑座通过第一滑移导引件和第二滑移导引件的导引相对于基座滑移。据此，本发明可以通过曲柄和连杆的传动机制来驱动基座与滑座间相对滑移。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体图。

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的剖面图。

图4为本发明第二实施例的剖面图。

图5为本发明第三实施例的俯视示意图。

图6为本发明第四实施例的俯视示意图。

图7为本发明第五实施例的俯视示意图。

图8为公知测试臂的立体图。

具体实施方式

本发明滑移式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，本发明的图附仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于附图中。

请同时参阅图1、图2及图3，其分别为本发明第一实施例的立体图、分解图及剖面图。如图中所示本发明第一实施例主要包括基座2、滑座3、压抵装置4、压力产生装置5以及致动模块6，而基座2包括基板20、第一滑移导引件21以及芯片容置模块22，在本实施例中第一滑移导引件21即为基板20的两个侧端，其为导轨。另一方面，芯片容置模块22设置于基板20下表面，该模块主要包括用于容置电子元件C并进行检测的测试座。

再者，本实施例的滑座3为矩形框架，其与基座2耦接的两个侧端设置有第二滑移导引件31，其为导槽。据此，滑座3的第二滑移导引件31的导槽得以滑设至基座2的第一滑移导引件21的导轨，并使滑座3可活动自如地于基座2上滑移。

另外，本实施例的压抵装置4包括升降位移产生模块40及压抵块41，升降位移产生模块40为双动气缸，其组装于滑座3上方，而该双动气缸的活塞端401接设固定架51，其呈U形。然而，固定架51的内侧则另外固接压力产生装置5，其为薄型的膜片式气压。又，压力产生装置5的下方连接均压板52，而均压板52下方才又设置该压抵块41。

请继续参阅图1、及图2，基板20的一侧设置致动模块6，本实施例为采用气缸61，其包括固定端610以及活动端611，固定端610组装于基板20，而活动端611连接于滑座3。另外，在基板20的另一侧设置挡止件24，其为用于挡止和定位，即用于挡止滑座3，并使压抵装置4的压抵块41对位于芯片容置模块22。

请再一并参阅图3的剖面图，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而置于芯片容置模块22的测试座内。接着，致动模块6驱使滑座3通过第一滑移导引件21和第二滑移导引件31的导引而相对基座2滑移；亦即，启动气缸61作动而让活动端611推行滑座3滑移，使滑座3受导轨和导槽的导引而滑移直到抵接于挡止件24才停止。

又，如图3中所示，压抵装置4的压抵块41正对位于电子元件C，而升降位移产生模块40启动下降行程，让压抵块41接触电子元件C的上表面。接着，压力产生装置5启动并产生下压力DF，并施加于电子元件C之上，且该下压力DF设定为大于所述多个探针221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221电接触。然而，此时因第二滑移导引件31的导槽整个扣住基板20的端缘(导轨)，故下压力DF和多个探针221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滑座3，而构成平衡的内力式系统。此时，通过电子元件C的接点完整地与多个探针221电接触形成电性回路，测试机(图未示)即可对电子元件C进行预先设定的测试项目，例如：系统级测试(System Level Test)或最终测试(Final test)。

特别值得一提的是，本实施例是采用两个下压装置，即压抵装置4和压力产生装置5，其中压抵装置4主要用于提供下降行程，而压力产生装置5则用于提供接触压力(contactforce)；然而，本发明并不以此为限，可视实际需求，例如作动行程的长短不同、及接触压力的大小不同等，而可单独采用压抵装置4即可。

请参阅图4，图4为本发明第二实施例的剖面图，其中，第二实施例与第一实施例主要差异在于致动模块的形式不同，第二实施例采用的是齿轮和齿条的驱动模式。换言之，本实施例的致动模块包括多个电动机621、多个齿轮622以及两个齿条623，其中电动机621组装于滑座3，齿轮622连接于电动机621。两个齿条623布设于基座2的相对应的两侧，且齿轮622耦合于齿条623。

藉此，当电动机621启动时，电动机621将驱动齿轮622转动，进而促使滑座3相对于基座2滑移。然而，在本发明的其他实施例中，电动机621与齿轮622之间可增设减速器；又在其他实施例中，多个齿轮622可共享电动机621，即增设传动齿轮组。此外，虽然本发明第二实施例的电动机621以及齿轮622为组装于滑座3，而齿条623布设于基座2。然而，在本发明其他实施例中，亦可将二者对调，即滑座3布设齿条，而基座2组装电动机和齿轮。

请参阅图5，图5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的形式不同，第三实施例采用的是皮带轮的驱动模式。换言之，本实施例的致动模块包括两个驱动导轮631、两个从动导轮632以及两个传动皮带633，这些构件均分别设置于基座2的基板20的上表面的相对应的两侧，而两个传动皮带633又分别套装于两个驱动导轮631以及两个从动导轮632上，而滑座3的两侧则分别利用夹块634而连接于两个传动皮带633的一侧。

据此，当驱动导轮631受马达(图中未示)驱动而转动时，传动皮带633随之绕转并带动滑座3，进而促使滑座3相对于基座2滑移。另外说明，在本发明的其他实施例中，两个驱动导轮631、两个从动导轮632以及两个传动皮带633亦可分别设置于基座2的相对应的两个侧端面。

请参阅图6，图6为本发明第四实施例的俯视示意图。其中，第四实施例与前述实施例主要差异仍在于致动模块的形式不同，第四实施例采用的是凸轮的驱动模式。换言之，本实施例的致动模块包括驱动凸轮641、驱动杆642以及压缩弹簧643，而驱动凸轮641枢装于基座2上。另外，基座2上固装导块23，其具备贯穿孔230，而驱动杆642穿经导块23的贯穿孔230，且驱动杆642包括第一端644、第二端645以及弹簧挡块646。其中，第一端644连接于滑座3，第二端645则利用滚轮抵接于驱动凸轮641的外环周，且压缩弹簧643套装于驱动杆642上并位于弹簧挡块646与导块23之间。

据此，驱动凸轮641受马达(图中未示)驱动而转动时，驱动凸轮641将驱使驱动杆642沿轴向移动，进而带动滑座3对于基座2滑移。

请参阅图7，图7为本发明第五实施例的俯视示意图。其中，第五实施例与前述实施例主要差异仍在于致动模块的形式不同，第五实施例采用的是曲柄和连杆的驱动模式。换言之，本实施例的致动模块包括曲柄651以及连杆652，而曲柄651枢装于基座2上，且连杆652的一端铰接于曲柄651，另一端铰接于滑座3。据此，当该曲柄6511受一马达(图中未示)驱动而转动时，曲柄651将驱使连杆652摆动，进而带动滑座3相对于基座2滑移。

此外，本发明之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、第三实施例以驱动轮、从动导轮和皮带的搭配、第四实施例以凸轮和驱动杆的搭配、以及第四实施例以曲柄和连杆的搭配以外，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 基座

3 滑座

4 压抵装置

5 压力产生装置

6 致动模块

20 基板

21 第一滑移导引件

22 芯片容置模块

23 导块

24 挡止件

31 第二滑移导引件

40 升降位移产生模块

41 压抵块

51 固定架

52 均压板

61 气缸

221 探针

230 贯穿孔

401 活塞端

610 固定端

611 活动端

621 电动机

622 齿轮

623 齿条

631 驱动导轮

632 从动导轮

633 传动皮带

634 夹块

641 驱动凸轮

642 驱动杆

643 压缩弹簧

644 第一端

645 第二端

646 弹簧挡块

651 曲柄

652 连杆

C 电子元件

CF 反作用力

DF 下压力

Fr 反馈力

TR 测试臂。

Claims (10)

1.一种滑移式电子元件测试装置，包括：

基座，其包括第一滑移导引件以及芯片容置模块；

滑座，其包括第二滑移导引件，其为滑设于该基座的该第一滑移导引件；以及

压抵装置，其组装于该滑座，该压抵装置包括压抵块；

其中，当欲测试电子元件时，该电子元件置于该芯片容置模块内，该基座与该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引形成相对滑移，而使该压抵装置的该压抵块对位并压抵该电子元件。

2.如权利要求1所述的滑移式电子元件测试装置，其还包括压力产生装置，该压抵装置还包括升降位移产生模块；该压力产生装置设置于该升降位移产生模块与该压抵块之间。

3.如权利要求2所述的滑移式电子元件测试装置，其还包括固定架以及均压板；该固定架的一侧连接于该升降位移产生模块，另一侧则组装该压力产生装置；该均压板组装于该压力产生装置与该压抵块之间。

4.如权利要求1所述的滑移式电子元件测试装置，其还包括致动模块，其组装于该基座及该滑座中的至少一者，该致动模块驱使该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引相对该基座滑移。

5.如权利要求4所述的滑移式电子元件测试装置，该致动模块包括气缸，其包括固定端以及活动端，该固定端组装于该基座，该活动端连接于该滑座。

6.如权利要求4所述的滑移式电子元件测试装置，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，所述至少一个齿条设置于该基座，所述至少一个电动机组装于该滑座，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；所述至少一个电动机驱动所述至少一个齿轮转动，进而促使该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引相对于该基座滑移。

7.如权利要求4所述的滑移式电子元件测试装置，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基座上的相对应的两侧，所述至少一个传动皮带套装于所述至少一个驱动导轮以及所述至少一个从动导轮上，该滑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，进而促使该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引相对于该基座滑移。

8.如权利要求4所述的滑移式电子元件测试装置，其中，该致动模块包括驱动凸轮、驱动杆以及压缩弹簧，该驱动凸轮枢设于该基座上，该基座上固装导块，该导块具备贯穿孔，该驱动杆穿经该导块的该贯穿孔，该驱动杆包括第一端、第二端以及弹簧挡块，该第一端连接于该滑座，该第二端抵接于该驱动凸轮，该压缩弹簧套装于该驱动杆上并位于该弹簧挡块与该导块之间；当该驱动凸轮转动而驱使该驱动杆沿轴向移动时，带动该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引相对于该基座滑移。

9.如权利要求4所述的滑移式电子元件测试装置，其中，该致动模块包括曲柄以及连杆，该曲柄枢设于该基座上，该连杆的一端铰接于该曲柄，另一端铰接于该滑座；当该曲柄转动而驱使该连杆摆动时，进而带动该滑座通过该第一滑移导引件和该第二滑移导引件的导引相对于该基座滑移。

10.如权利要求1所述的滑移式电子元件测试装置，其中，该第一滑移导引件为导轨，该第二滑移导引件为导槽。

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