CN1201159C - 接触臂及采用该接触臂的电子零件试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供使被试验IC与接触部接触的接触臂，该接触臂备有保持头、浮动机构和隔膜压缸。上述保持头用于保持被试验电子零件。上述浮动机构，设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间，将保持头可摆动地支承在上述驱动机构上。上述隔膜压缸，设在上述驱动机构与上述保持头之间，调节从驱动机构对保持头的相对推压力。对一个保持头设有多个隔膜压缸。

Description

接触臂及采用该接触臂的电子零件试验装置
技术领域
本发明涉及试验半导体集成电路元件等各种电子零件(以下称为IC)的电子零件试验装置。特别涉及保持被试验电子零件、使其与接触部接触的接触臂。
背景技术
在被称为处理机(handler)的电子零件试验装置中，把收容在托盘上的多个被试验IC运送到处理机内，使各被试验IC与试验头电气接触，在电子零件试验装置本体(以下称为试验机)上进行试验。试验结束后，将各被试验IC从试验头排出，换装到与试验结果相应的托盘上，进行合格品和不合格品的分类。
现有的电子零件试验装置中采用的接触臂，有图5A和图5B所示的2种形式。
图5A所示的接触臂105d，备有装在Z轴驱动机构105c上的保持头D1，在该保持头D1内埋设着加热器D4，该加热器D4用于保持对被试验IC施加的高温热应力。通过控制设在Z轴驱动机构105c上的马达(图未示)，管理试验IC对接触部201的推压力。
图5B所示的接触臂105d，在Z轴驱动机构105c与保持头D1之间，设有弹簧D6，由该弹簧D6吸收保持头D1与接触部201的相对倾斜。
但是，上述2种形式的接触臂分别具有以下问题。
即，图5A所示的接触臂105d中，由于没有图5B所示的由弹簧D6构成的浮动机构，所以，必须在Z轴驱动机构105c与保持头D1之间设置垫片等，以调节保持头D1与接触部201的相对倾斜。但是，采用垫片等的机械调节法，不能充分吸收保持头D1与接触部201间的相对倾斜。
该形式的接触臂105d，虽然通过马达控制能管理推压力，但是，需要压力管理的被试验IC越倾斜，则压力管理的误差就越大，如不能恰当地进行倾斜调节，就不能进行正确的试验。而且，由于是用一个马达的控制进行压力管理，所以，不能适用于用一个保持头推压多个被试验IC的情形。
图5B所示的接触臂105d中，虽然借助由弹簧D6构成的浮动机构，修正保持头D1与接触部201的相对倾斜，但是由于夹设着弹簧D6，在保持头D1内没有埋设加热器D4的空间，虽然可以把加热器D4设在Z轴驱动机构105c侧，但热被弹簧D6阻隔。因此，该形式的接触臂，只适用于维护性差和成本高的箱形处理机。另外，弹簧D6虽然能修正倾斜，但是最终的推压力成为弹簧D6的力，不能进行压力管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种接触臂和电子零件试验装置，根据本发明，可将行程管理和压力管理分开进行，倾斜调节容易，而且能灵活地对应承口排列和同测个数的变更。
为了实现上述目的，本发明的电子零件试验装置用接触臂，使被试验电子零件与接触部接触，备有保持头、浮动机构和隔膜压缸；上述保持头用于保持被试验电子零件；上述浮动机构，设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间，将保持头支承在上述驱动机构上；上述隔膜压缸，设在上述驱动机构与上述保持头之间，其特征在于，上述浮动机构将上述保持头可摆动地支承在上述驱动机构上；同时，上述隔膜压缸调节从上述驱动机构对上述保持头的相对推压力。
上述发明中，对上述的一个保持头，最好设置多个隔膜压缸。
另外，上述发明中，上述浮动机构，最好备有支承上述保持头的杆、和形成在上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个隔膜压缸。
另外，上述发明中，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，最好是可装卸的。
另外，上述杆最好可相对于上述驱动机构装卸。
本发明的替换元件，所述替换元件形成适合保持被实验电子零件的形状，搭载在使被实验电子零件接触实验头的接触部的接触臂上、并可以装卸地构成于保持被实验电子零件的保持头；所述接触臂具有：保持所述被实验电子零件的保持头；设在可接近或远离所述接触部的驱动机构与所述保持头之间，将保持头可摆动地支承在所述驱动机构上的浮动机构；和设置在所述驱动机构与所述保持头之间，调节所述驱动机构对所述保持头的相对推压力的隔膜压缸；所述替换元件，是对应所述接触部的排列和/或数量而被替换的所述保持头的至少被实验电子零件保持部。
另外，本发明的替换元件，构成上述杆及保持头，其特征在于，做成为与上述接触部的排列和/或数目相应的形状。
本发明的电子零件实验装置，包括处理机、实验头和实验器；并包括安装于所述处理机、使被实验电子零件接触所述实验头的接触部的接触臂；其特征在于：所述接触臂具有：保持所述被实验电子零件的保持头；设在可接近或远离所述接触部的驱动机构与所述保持头之间，将保持头可摆动地支承在所述驱动机构上的浮动机构；和设置在所述驱动机构与所述保持头之间，调节所述驱动机构对所述保持头的相对推压力的隔膜压缸。
本发明的电子零件试验装置，还具有替换元件，所述替换元件形成适合保持所述被实验电子零件的形状，搭载在所述接触臂上并可以装卸地构成于保持所述被实验电子零件的保持头。
本发明中，借助浮动机构，保持头可相对于驱动机构摆动，并且，借助隔膜压缸，可调节驱动机构对保持头的相对推压力。因此，只要调节隔膜压缸对保持头的推压力，就可以进行压力管理。
另外，对一个保持头设有多个隔膜压缸，通过调节各隔膜压缸的推压力，就可以修正接触部与保持头的相对倾斜。
另外，如果将隔膜压缸的推压力设定为一定值，就可以进行驱动机构的行程的管理。
另外，如果保持部的至少被试验电子零件保持部是可装卸的，则只要更换与接触部的排列和/或数目相应地形成的被试验电子零件保持部，就可以对应于这些接触部的排列和数目。
另外，如果杆相对于驱动机构可装卸，则通过更换杆和保持头，就可以与接触部的排列和数目对应。
附图说明
图1是表示本发明电子零件试验装置实施例的平面图。
图2是图1的II-II线断面图。
图3A和图3B是表示本发明接触臂实施例的断面图和平面示意图。
图4A～图4F是表示本发明的替换元件实施例的平面示意图。
图5A和图5B是表示现有的接触臂的断面图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明实施例。
如图1和图2所示，本实施例的电子零件试验装置1，备有处理机10、试验头20和试验机30。试验头20与试验机30通过电缆40连接着。用XY运送装置104、105，把放在处理机10的供给托盘102上的试验前的被试验IC，推压在试验头20的接触部201上，通过该试验头20和电缆40，执行被试验IC的试验。试验结束后，按照试验结果，把被试验IC放在分类托盘103内。
在处理机10上，设有基板109，在该基板109上，设有被试验IC的XY运送装置104、105。另外，在基板109上形成开口部110，如图2所示，配置在处理机10背面侧的试验头20的接触部201，通过开口部110被试验IC压接着。
在处理机10的基板109上，设有2组XY运送装置104、105。其中的XY运送装置104中，借助沿X轴方向和Y轴方向设置的轨104a、104b，安装在安装基础104c上的IC吸附装置104d，能在从分类托盘103到供给托盘102、空托盘101、加热板106和两个缓冲部108的区域内移动。另外，该IC吸附装置104d的衬垫，借助图未示的Z轴促动器，也能在Z轴方向即上下方向移动。用设在安装基础104c上的两个IC吸附装置104d，可一次吸附、运送及释放两个被试验IC。
XY运送装置105，借助沿X轴方向和Y轴方向设置的轨105a、105b，安装在安装基础105c上的IC吸附装置105d，能在两个缓冲部108与试验头20间的区域内移动。另外，该IC吸附装置105d的衬垫，借助图未示的Z轴促动器，也能在Z轴方向(即上下方向)移动。用设在安装基础105c上的两个IC吸附装置105d，可一次吸附、运送、推压及释放两个被试验IC。
该XY运送装置105，将被试验IC推压在接触部201上，所以，下面把IC吸附装置105d也称为接触臂105d。另外，安装基础105c，包括在Z轴方向上下移动的Z轴促动器，这样，安装基础105c整体可接近或远离接触部201地移动。它相当于本发明的驱动机构。
两个缓冲部108，借助轨108a和图未示的促动器，在两个XY运送装置104、105的动作区域间往复移动。图1中，上侧的缓冲部108，把从加热板106运送来的被试验IC，移动到试验头20。下侧的缓冲部108，把在试验头20结束了试验的被试验IC排出。由于该两个缓冲部108的存在，两个XY运送装置104、105可相互不干扰地同时动作。
在XY运送装置104的动作区域，配置着供给托盘102、4个分类托盘103和空托盘101。在接近缓冲部108的位置，设有加热板106。上述供给托盘102收容着将要进行试验的被试验IC。上述4个分类托盘103分类地收容着与试验结果相应的试验后IC。
加热板106例如是金属板，形成有多个供被试验IC落入的凹部1061，来自供给托盘102的试验前IC，由XY运送装置104移送到该凹部1061。在加热板106的下面设有发热体(图未示)，该发热体对被试验IC施加预定的热应力。被试验IC受到通过加热板106传来的发热体107的热，被加热到预定的温度。然后，通过一方缓冲部108，压接在试验头20的接触部201上。
本实施例的接触臂105d，如图3A和图3B所示地构成。
即，设在安装基础105c下端的基础块C1上，形成8个贯通孔C2，杆D2留有很小间隙地插入该各贯通孔C2内。杆D2的上端直径大于贯通孔C2，所以，杆D2支承在基础块C1上，但是，由于杆D2与贯通孔C2间形成上述的间隙，所以，杆D2可相对于基础块C1摆动，它构成了本发明的浮动机构。
如图3B所示，一个保持头D1由4个杆D2支承着，本例中，在一个安装基础C1上，设有两个保持头D1。
在该保持头D1内，埋设着加热器D4，以保持被吸附着的被试验IC的温度。另外，也埋设着温度传感器D5，通过检测保持头D1的温度，就可以间接地检测到被试验IC的温度，根据该温度，控制加热器D4的开/关。
本实施例中，在基础块C1上，设有对各杆D2的上端付与推压力的隔膜压缸D3。图中的例中，在8个杆D2上分别设有隔膜压缸D3，各隔膜压缸D3分别由设在其上的精密调节器D6控制。即，本例中，通过控制各隔膜压缸D3，可调节对各杆D2的推压力。另外，图3A中，只表示了一个精密调节器D6，但实际上设有与隔膜压缸D3的数目相应的精密调节器D6。
本例的接触臂105d中，如图3B所示，用两个保持头D1、D1保持着两个被试验IC，同时地将该两个被试验IC推压在接触部201上，进行试验。即，是两个同时测定的接触臂。
但是，本发明的接触臂105d，并不限定为两个同时测定，可根据接触部201的IC承口202的配置，适当变更。即，保持头D1和杆D2(图3A的“同测对应部”)是可脱开的，通过更换该保持头D1和杆D2，可以对应于图4A至图4F所示那样的、接触部201的IC承口202的排列。
图4A～图4F中，图4A是与图3A及图3B相同的例子，是两个同时测定的排列。两个IC承口202的间隔比图3A及图3B所示例狭窄。图4B是仅测定一个被试验IC的例子，一个保持头D1由8个杆D2支承着。图4C和图4D都是4个同时测定的排列，4个保持头D1分别由两个杆D2支承着。图4C的例中，由纵方向相邻的杆D2支承一个保持头D1。图4D的例中，由横方向相邻的杆D2支承一个保持头D1。图4E和图4F都是8个同时测定的排列，4个保持头分别保持两个被试验IC。
图4 E和图4F所示例中，杆D2的纵方向间隔不同，图4 E所示杆D2，与图4A所示D2是相同的排列。图4F所示杆D2与图4B至图4D所示杆D2是相同排列。因此，图4A和图4E所示例、以及图4B、图4C、图4D及图4F所示例，只要变更保持头D以下的部分即可。
保持头D1的下端部分(图3A的“品种对应部”)可装卸，根据要保持的被试验IC数目及配置，更换专用零件。
下面说明动作。
放在处理机10的供给托盘102上的试验前的被试验IC，被X-Y运送装置104吸附保持着地移送到加热板106的凹部106a。在这里放置预定时间后，被试验IC升温到预定温度，所以，从供给托盘102将升温前的被试验IC移送到加热板106的X-Y运送装置104，在放下了被试验IC后，再吸附被放置在加热板106上的、已升温到预定温度的被试验IC，将其移送到缓冲部108。
接受了试验IC的缓冲部108，移动到轨108a的右端，同时被X-Y运送装置105吸附保持，如图3A和图3B所示，通过基板109的开口部110，压接在试验头20的IC承口202上。
从各精密调节器D6向各隔膜压缸D3供给最大空气压的空气，使安装基础105c下降，检测IC承口202的端子或承口导引部的上面。该IC承口202的端子或承口导引部上面的检测，可以用使安装基础105c上下动的伺服马达的转矩限制器，也可以采用非接触传感器。
检测出IC承口202的端子或承口导引部上面后，开始被试验IC的试验动作，或者，在作为接触动作模式的行程管理方式时和压力管理方式时，进行如下的操作。
采用行程管理方式时，相对于直到IC承口202的端子或承口导引部上面的行程，付与预先设定的端子变位量，推压接触部201。这时，最大压的空气供给到各隔膜压缸D3。
采用压力管理方式时，相对于直到IC承口202的端子或承口导引部上面的行程，仅使安装基础105c下降，与IC承口202的端子反力相应地，把预先设定的空气压，从各精密调节器D6供给各隔膜压缸D3。这时设定的空气压，是与IC承口的排列数目、吸附在保持头D1上的被试验IC的排列数目相应的值。
另外，在上述的接触动作中，如果发生了以下的接触错误时，如下述地处置。
在行程管理方式中，在接触错误产生之前，将接触行程量一点一点地增加。这时，如果总的接触行程量超过上限值，在该时刻发出异常警报。
在压力管理方式中，在接触错误产生之前，将供给隔膜压缸的空气压一点一点地增加，这时，如果空气压超过了上限值，在该时刻发出异常警报。
这样，本实施例的接触臂105d中，借助由基础块C1和杆D2构成的浮动机构，保持头D1可相对于安装基础105c摆动，另外，借助隔膜压缸D3，可调节从安装基础105c对保持头D1的相对推压力。所以，只要调节精密调节器D6和隔膜压缸D3对杆D2的推压力，就可以进行压力管理。
另外，由于对一个保持头D1设置了多个隔膜压缸D3，所以，通过调节各隔膜压缸D3的推压力，就可以修正接触部201与保持头D1的相对倾斜。
另外，只要把隔膜压缸D3的推压力设定为一定值，就可以进行行程管理。
另外，如果将保持头D1做成为可装卸的构造，通过更换品种对应部或同测对应部，就可以与图4A～图4F所示那样的接触部201的排列及数目对应。
上面说明的实施例，仅仅是为了容易理解本发明，并不构成对本发明的限定。因此，上述实施例中揭示的各要素，也包含本发明技术范围内的全部的设计变更或类似物。

Claims (14)

1.电子零件试验装置用接触臂，使被试验电子零件与接触部接触，备有保持头、浮动机构和隔膜压缸；
上述保持头用于保持被试验电子零件；
上述浮动机构，设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间，将保持头支承在上述驱动机构上；
上述隔膜压缸，设在上述驱动机构与上述保持头之间，其特征在于：
上述浮动机构将上述保持头可摆动地支承在上述驱动机构上；同时，上述隔膜压缸调节从上述驱动机构对上述保持头的相对推压力。
2.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，对上述的一个保持头，设有多个上述隔膜压缸。
3.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述浮动机构，备有支承上述保持头的杆、和形成于上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个隔膜压缸。
4.如权利要求2所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述浮动机构，备有支承上述保持头的杆、和形成于上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个隔膜压缸。
5.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，是可装卸的。
6.如权利要求2所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，是可装卸的。
7.如权利要求3所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述杆可相对于上述驱动机构装卸。
8.如权利要求4所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述杆可相对于上述驱动机构装卸。
9.替换元件，所述替换元件形成适合保持被实验电子零件的形状，搭载在使被实验电子零件接触实验头的接触部的接触臂上、并可以装卸地构成于保持被实验电子零件的保持头；其特征在于：
所述接触臂具有：保持所述被实验电子零件的保持头；设在可接近或远离所述接触部的驱动机构与所述保持头之间，将保持头可摆动地支承在所述驱动机构上的浮动机构；和设置在所述驱动机构与所述保持头之间，调节所述驱动机构对所述保持头的相对推压力的隔膜压缸；
所述替换元件，是对应所述接触部的排列和/或数量而被替换的所述保持头的至少被实验电子零件保持部。
10.如权利要求9所述的替换元件，其特征在于，对一个所述保持头设置多个所述隔膜压缸。
11.如权利要求9或10所述的替换元件，其特征在于，所述浮动机构包括支承所述保持头的杆，和形成于所述驱动机构侧的所述杆所贯通的贯通孔；
在一个所述杆上设置一个所述隔膜压缸；
所述替换元件，是对应所述接触部的排列和/或数量而被替换的所述保持头以及所述杆。
12.电子零件实验装置，包括处理机、实验头和实验器；并包括安装于所述处理机、使被实验电子零件接触所述实验头的接触部的接触臂；其特征在于：
所述接触臂具有：保持所述被实验电子零件的保持头；设在可接近或远离所述接触部的驱动机构与所述保持头之间，将保持头可摆动地支承在所述驱动机构上的浮动机构；和设置在所述驱动机构与所述保持头之间，调节所述驱动机构对所述保持头的相对推压力的隔膜压缸。
13.如权利要求12所述的电子零件实验装置，其特征在于，对一个所述保持头设置多个所述隔膜压缸。
14.如权利要求12或13所述的电子零件实验装置，其特征在于，还具有替换元件，所述替换元件形成适合保持所述被实验电子零件的形状，搭载在所述接触臂上并可以装卸地构成于保持所述被实验电子零件的保持头。
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