JP4139368B2 - 電子装置試験用ピックアップ装置 - Google Patents

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本発明は電子装置試験用ピックアップ装置に係り、特に気密カバーにより電子装置をピックアップする装置に関する。
電子装置は製造完成後に通常試験を行なう必要があり、それによって所定の機能を達成できるか否かを確定できる。試験時には、通常、バッチ全体の電子装置を試験機(tester)のトレイ(tray)中に放置し、試験機上のハンドラー(handler)で一つ或いは複数の電子装置をシャトル装置(shuttle means)に運び、続いてシャトル装置で電子装置を試験エリアに運送し、更に試験エリアのピックアップ装置で電子装置を吸着し、更にソケットに運び、試験を行ない、並びに試験完成後に、電子装置をシャトル装置に渡してトレイエリアに戻し、更に試験結果により電子装置を合格トレイ或いは不合格のトレイ中に入れる。
伝統的に、ピックアップ装置は軟式吸着ヘッドとされ、真空吸着方式でパッケージ完成した電子装置の上表面(即ち平坦な表面)を吸着し、その後、吸い上げた電子装置を試験機に運び、下圧動作で電子装置中の複数の端子(pads)を具えた下表面をソケット中の試験端子(pogo pins)と接触させ、電子装置の試験を行なう。
このほか、製品の多様化要求に合わせ、多くの電子装置はパッケージの上表面と下表面に共に端子或いはその他の特殊アクセサリ、例えば電荷結合素子(CCD)180を取り付ける必要が生じ、この電荷結合素子180は通常、一つの表面に一層の感光層184が配置され光線を受け取り、並びにもう一つの表面に端子182が配置され外界と接触する。しかし、試験時には、必要とする試験光が試験機より発射され、ゆえに感光層が下表面に設けられ、端子182が上表面に設けられなければならない。このとき、電子装置のサイズが小さいか或いは被吸着表面の端子が密集しすぎる時、例えばボールグリッドアレイ(BGA)パッケージの装置であり、そのソルダーバンプとソルダーバンプの間の距離が0.7mmより小さい時、図1に示されるように、被吸着表面の端子が被吸着表面の各所に分布し、吸着表面は吸着ヘッドの吸着に供されて気密を発生することができる端子がなく且つ大きな表面積の部分を提供できない。また電子装置のサイズが小さ過ぎると、吸着ヘッドもこれに合わせて小さくしなければならず、受力が一層不平均となりやすくなり、歪みの問題が更に厳重となる。
このため、両面にアクセサリが取り付けられた電子装置のピックアップ時に、電子装置表面の端子と試験端子の衝突を防止できるようにすると共に、比較的小さいBGAパッケージ電子装置に適用可能で端子の分布状況の制限を受けないようにすることが大きな難題となっている。
本発明は一種の電子装置試験用ピックアップ装置を提供し、それは従来の技術中のピックアップ装置が表面の端子が過密状態の電子装置を吸着できない問題を解決し、或いは電子装置が吸着された後に歪みを発生してフローティングサイトに滑り込む時に、歪みにより上表面の端子が試験端子に衝突し、これにより端子或いは試験端子の損傷を発生したり、或いは電子装置の脱落の問題を解決することができる装置であるものとする。
本発明は一種の電子装置試験用ピックアップ装置を提供することを目的とし、それは、気密カバーを従来の吸着ヘッドの代わりに採用し、気密カバーの各開口により被吸着表面の端子を収容し、並びに各開口により吸気し、電子装置を吸着し、並びに電子装置を吸着後に、端子と試験端子に一定の距離を保持させることで衝突の問題を防止する。
請求項1の発明は、電子装置試験用ピックアップ装置において、
吸気により吸引力を発生する吸気装置と、
ベースであって、第1開口、第2開口と該ベースに固設した複数の試験端子を具え、そのうち、該ベースの該第1開口が該吸気装置と接続され、且つ該第1開口は該第2開口と連接された上記ベースと、
気密カバーであって、弾性材料で形成され、且つ接続端と該接続端に対応する吸着端を具え、該接続端と該ベースの第2開口が気密状態を保持して連通し、該気密カバーの該吸着端には複数の開口が設けられ、該接続端と該吸着端に連通され、且つ該複数の開口が該ベースの複数の試験端子と電子装置の被接触表面上の複数の端子に対応する、上記気密カバーと、
弾性及び圧縮性を具備する弾性装置であって、該ベースと該気密カバーの間に位置する、上記弾性装置と、
を包含し、該ベースの該第1開口が該吸気装置と接続され、該第2開口が該気密カバーの該接続端に気密状態で連通することにより、該複数の開口が該吸気装置が発生する吸引力により該電子装置を吸着する時、該ベース内に気密空間が形成され、且つ該電子装置は該弾性装置により該複数の端子が該複数の試験端子に未接触とされることを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、弾性装置が力を受け、圧縮するとき、該複数の試験端子は該複数の開口により該電子装置の該複数の端子とが接触し、該が消失した後、該複数の端子と該複数の試験端子が該弾性装置によりもとの未接触の状態に回復することを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、弾性装置がスプリングセット、スポンジのいずれかとされたことを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、気密カバーが電子装置を固定するための保護スカートを具えたことを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、該電子装置の該複数の端子が、ボールグリッドアレイ(BGA)方式で配列され、且つ該ボールグリッドアレイのボールピッチが0.7mmより小さいものとされ、並びに該気密カバーの該複数の開口に対応することを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置としている。
これにより、本発明では、複数の開口を具えた気密カバーが形成するピックアップ装置により表面に複数の端子(pads)を具えた電子装置を吸着し、各開口は各端子を収容するのに用いられ、並びに吸気により発生する吸力により電子装置を吸着する。更に弾性装置で電子装置の各端子と対応する試験端子(pogo pin)にある距離を保持させ、弾性装置の圧縮により各端子と対応する試験端子が接触させられ、試験が行なわれる。試験完了後に弾性装置の圧縮が解除されることで、電子装置の端子と試験端子が分離し、更に電子装置がトレイエリアに移動され、真空が破壊されて釈放される。
本発明は以下に具体的実施例を以て説明される。しかし、その詳細な記述のほか、本発明は更に広く他の実施例で実施可能であり、且つ本発明の範囲は実施例の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に準じるものとする。
更に、明らかな記載を提供し本発明の理解を容易とするため、図中の各部分はその相対寸法により描かれておらず、ある寸法とその他の関係寸法の比は誇張されている。関係のない細部は完全には記載されておらず、図示を簡潔としている。
従来の技術によると、電子装置はその端子を具備する表面が吸着に供されるか或いは電子装置のサイズが小さ過ぎる時のいずれも、伝統的な吸着ヘッド式ピックアップ装置による電子装置の吸着には適合しなかった。本発明は弾性を有する気密カバーが形成するピックアップ装置により表面に複数の端子(pads)を具えた電子装置を吸着し、電子装置の吸着後に、気密カバーの保護スカートにより固定位置に位置決めされるようにし、並びに電子装置の端子と試験端子がある距離を保持するものとする。
続いて、電子装置が試験機に移動させた後、試験機の提供する下圧力により電子装置の端子と試験端子を接触させて試験を行なう。この時、電子装置の端子と試験端子の接触応力を減らすため、本発明は更に弾性装置(一組のスプリング或いは一組の弾性スポンジとされる)を緩衝装置として接触の応力を減らす。電子装置の試験完成後に、試験機の下圧力が消失すると、弾性装置により電子装置の端子と試験端子をもとの位置に戻す。このほか、気密カバーは複数の開口を有するものとし、該開口は電子装置の複数の端子と対応し、電子装置吸着時に電子装置の端子を収容し、並びに弾性装置が圧縮される時に電子装置の端子と試験端子を収容して内部で接触させる。
更に気密カバーはベースの気密空間中に制限され、気密カバーとベース間は気密状態を保持して連通するものとし、並びに吸気装置(例えばポンプ)で気密空間に対して吸気を行ない真空を形成し、これにより各開口に吸引力を発生させて電子装置を吸着させる。電子装置が吸着された後、各開口は気密を形成し、気密空間も気密を形成し、これにより電子装置を吸着する吸引力が発生する。こうして、従来の技術中の電子装置の端子と試験端子が衝突することで電子装置が脱落する欠点が防止され、並びに気密カバーの各開口が電子装置に対する吸着力を分散させ、電子装置の被吸着表面の端子位置による制限を受けないものとされる。
本発明の具体的実施例によると、電子装置のピックアップ装置100は、図2に示されるように、ベース24、弾性を具えた気密カバー22、吸気装置26、及び気密カバー22とベース24の間に位置する弾性装置30を具えている。気密カバー22はベース24の気密空間242中に位置し、電子装置28の複数の端子282に対応する複数の開口222を具え、該開口222は電子装置28を吸着する時、電子装置28の端子282を収容できる。このほか、気密カバー22は更に保護スカート226を具え、吸気装置26が吸気を行ない、気密空間242及び開口222に負圧を形成させ、発生した吸引力により電子装置28の端子を具えた表面を吸着する時、この保護スカート226が電子装置28を固定し、電子装置28の吸着過程で歪みにより発生する衝突により電子装置28が脱落する欠点を防止する。
このほか、ベース24に複数の試験端子246と気密空間242が配置される。気密空間242の第1開口244は吸気装置26との接続に用いられ、別に第2開口245が気密カバー22の接続端224と気密状態で連通し、気密カバー22と気密空間242の間を気密接触させる。このほか、気密カバー22の接続端224は気密空間242内を移動可能であるが、その移動はxの範囲に制限され、即ち気密カバー22は僅かに接続端224(即ち第1位置と定義される)と第2位置248の範囲内で活動可能である。吸気装置26が吸気する時、気体は気密空間242及び気密カバー22の開口222のみより進入し、気密カバー22の吸着端228に吸引力を発生させ、これにより電子装置28に対する吸着力が発生する。続いて、電子装置28が各開口222に吸着された後、電子装置28が開口222を塞ぐため、気密空間242は第1開口244から吸着端228の間に気密空間を形成し、これにより電子装置28がしっかりと吸着される。
気密カバー22は弾性を有する材料、例えばスポンジで形成され、ゆえに電子装置28が吸着端228に吸着される時、その具備する弾性特性により電子装置28が受ける応力を減らすことができる。このほか、気密カバー22は緩衝装置として電子装置28が吸着される時に発生する応力を吸収し、電子装置28が受ける応力を減らすほか、保護スカート226により電子装置28を吸着過程で水平の状態を保持させ、これにより電子装置28の吸着過程での脱落を防止する。このほか、気密カバー22の弾性特性により電子装置28の端子282と試験端子246の間の距離が制御され、これにより、電子装置28の端子282が吸着時に直接電子装置に衝突することが防止され、これは図3に示されるとおりである。
続いて、電子装置28が試験機のソケット位置(図示せず)に移動させられる時、試験機が提供する下圧の動作により電子装置28がソケットと接合され、同時にこの下圧力が気密カバー22のスポンジ及び弾性装置30の弾性が受けられる範囲を超えると、更に圧縮されて、端子282と試験端子246が接触させられ、試験が行なわれ、これは図4に示されるとおりである。同様に、弾性装置30は応力を吸収する作用を有し、これにより、緩衝装置とされて試験機の下圧力の発生する圧力を吸収し、端子282と試験端子246を穏やかな力で接触させ、これにより課題な下圧力による電子装置28或いは試験端子246の損壊が防止される。
このほか、電子装置28の試験が完成した後、試験機は下圧の力を終了し、並びに引き上げの力を提供し、電子装置28をソケットより離脱させる。この時、弾性装置30もまた端子282と試験端子246を分離させ、気密カバー22を接続端224(即ち第1位置)まで下降させ、気密カバー22を固定位置に確実に戻す。続いて、吸気装置26が送気を行ない(即ち真空破壊)、並びに電子装置28をトレイ中に落とす。真空が破壊された後、吸気装置26が気体を気密空間242に流入させて気密空間242の気圧を外部気圧と等しくし、吸着装置22を第1位置まで下降させる。
このほか、上述の弾性装置30は一つ或いは複数の弾性部品で構成され、例えば環形リング、スポンジ或いはスプリングで構成され、本発明では弾性装置の種類と数量について制限を加えない。
本発明の電子装置試験用ピックアップ装置は上表面と下表面に共に端子或いはその他の特殊アクセサリ例えば電荷結合素子(CCD)が取り付けられた電子装置に対して吸着を行ない、試験に供することができる。特に、電子装置28のサイズが小さいか或いは被吸着表面の端子が過度に密集する時、例えばBGAパッケージの装置であってそのソルダバンプ間のピッチが0.7mmより小さい時にも本発明の電子装置試験用ピックアップ装置を利用することで試験を行なうことができる。
以上は本発明の実施例の説明であって本発明の特許請求範囲を限定するためのものではなく、以上の記述により本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が本発明を明確に理解し実行できる。本発明に基づく細部の修飾或いは改変であって本発明の精神の下でなしうるものは、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
周知の電子装置の表示図である。 本発明の実施例の装置表示図である。 本発明の実施例の装置表示図である。 本発明の実施例の装置表示図である。
符号の説明
100 ピックアップ装置
180 電荷結合素子
182 端子
184 感光層
22 気密カバー
222 開口
224 接続端
226 保護スカート
228 吸着端
24 ベース
242 気密空間
244 第1開口
245 第2開口
246 試験端子
248 第2位置
26 吸気装置
28 電子装置
282 端子
30 弾性装置

Claims (5)

  1. 電子装置試験用ピックアップ装置において、
    吸気により吸引力を発生する吸気装置と、
    ベースであって、第1開口、第2開口と該ベースに固設した複数の試験端子を具え、そのうち、該ベースの該第1開口が該吸気装置と接続され、且つ該第1開口は該第2開口と連接された上記ベースと、
    気密カバーであって、弾性材料で形成され、且つ接続端と該接続端に対応する吸着端を具え、該接続端と該ベースの第2開口が気密状態を保持して連通し、該気密カバーの該吸着端には複数の開口が設けられ、該接続端と該吸着端に連通され、且つ該複数の開口が該ベースの複数の試験端子と電子装置の被接触表面上の複数の端子に対応する、上記気密カバーと、
    弾性及び圧縮性を具備する弾性装置であって、該ベースと該気密カバーの間に位置する、上記弾性装置と、
    を包含し、該ベースの該第1開口が該吸気装置と接続され、該第2開口が該気密カバーの該接続端に気密状態で連通することにより、該複数の開口が該吸気装置が発生する吸引力により該電子装置を吸着する時、該ベース内に気密空間が形成され、且つ該電子装置は該弾性装置により該複数の端子が該複数の試験端子に未接触とされることを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置。
  2. 請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、弾性装置が力を受け、圧縮するとき、該複数の試験端子は該複数の開口により該電子装置の該複数の端子とが接触し、該が消失した後、該複数の端子と該複数の試験端子が該弾性装置によりもとの未接触の状態に回復することを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置。
  3. 請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、弾性装置がスプリングセット、スポンジのいずれかとされたことを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置。
  4. 請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、気密カバーが電子装置を固定するための保護スカートを具えたことを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置。
  5. 請求項1記載の電子装置試験用ピックアップ装置において、該電子装置の該複数の端子が、ボールグリッドアレイ(BGA)方式で配列され、且つ該ボールグリッドアレイのボールピッチが0.7mmより小さいものとされ、並びに該気密カバーの該複数の開口に対応することを特徴とする、電子装置試験用ピックアップ装置。
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