TW201908739A - 探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備 - Google Patents

探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備

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Abstract

本發明提供一種探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備，該探針包括：一本體部；一延伸部，其由該本體部向上延伸；一針身部，設於延伸部上方；該本體部、該延伸部與該針身部，三者分別具有不同之水平寬度，寬度由寬至窄之排序為該本體部＞該延伸部＞該針身部；該本體部之一端面平齊該延伸部之一端面與該針身部之一端面，三者皆切齊同一條垂直線上；該電子元件檢測方法包括：使複數支探針各在對應之滑槽內滑移，並各受滑槽內對應之彈性件頂撐；在電子元件受一間歇性旋轉之轉盤搬運至探針裝置上方時，移動機構受驅動模組驅動而連動探針模組位移；使複數支探針在接觸電子元件進行特性檢測時，複數支探針各在對應之滑槽內位移壓縮對應之彈性件。

Description

探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備
本發明係有關於一種探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備，尤指一種可減少成本之探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備。
按，一般電子元件由於具有不同的物理特性，故常需經由檢 測、分類的程序來進行包裝或分類，專利號第M452344號「電子元件檢測裝置」已揭露一種用於進行高電壓、高電流與高頻率檢測之探針裝置，其探針構造設有一呈片狀之探針、一呈條狀且較粗、短之探測桿與一連結在兩者之間呈片狀且較細、長之力臂；該探測桿設於該探針之斜上方，該力臂由探針之上表面向上斜向延伸至探測桿底部，使力臂之下表面與探針之上表面間之夾角為銳角，且力臂之下表面與探針之上表面間形成一鏤空之緩衝區；在探測桿與電子元件接觸進行檢測時，探測桿因承受了電子元件之重量而對傾斜之力臂施加向下之壓力，使力臂向下彎曲產生些微變形而達到緩衝之效果。
習知探針裝置在對電子元件進行檢測時，係利用力臂來達到緩衝之效果，但因電子元件之重量極為輕巧，故力臂之下表面不僅須與探針之上表面形成銳角，且力臂須有一定程度的長度方能確保電子元件之重量可使力臂產生些微變形而達到緩衝之效果；此種探針構造之探測桿通常位於探針之斜上方，如此會造成探針構造之整體水平寬度增加，又因電子元件通常極為微小，一顆電子元件又至少須同時以複數支探針進行檢測，故探針在探針裝置內之空間配置變得較為複雜，常令設計者煞費苦心的進行空間規畫，造成製造成本之增加； 此外，此種探針構造通常為一體成型，相同之力臂不能對應於不同重量之電子元件，故在對不同重量之電子元件進行檢測時，設計者亦須重新設計力臂可承載之重量且操作者須配合更換不同之新探針構造，如此亦造成使用成本之增加。
爰是，本發明的目的，在於提供一種可減少成本之探針。
本發明的另一目的，在於提供一種使用本發明目的所提供之探針的探針模組。
本發明的又一目的，在於提供一種使用本發明另一目的所提供之探針模組的探針裝置。
本發明的再一目的，在於提供一種使用本發明又一目的所提供之探針裝置的電子元件檢測方法。
本發明的又再一目的，在於提供一種使用本發明再一目的所提供之電子元件檢測方法的電子元件檢測設備。
依據本發明目的之探針，包括：一本體部；一延伸部，其由該本體部向上延伸；一針身部，設於延伸部上方；該本體部、該延伸部與該針身部，三者分別具有不同之水平寬度，寬度由寬至窄之排序為該本體部＞該延伸部＞該針身部；該本體部之一端面平齊該延伸部之一端面與該針身部之一端面，三者皆切齊同一條垂直線上。
依據本發明另一目的之探針模組，使用所述探針，包括：複數支探針；一罩殼，設有複數個滑槽，該複數支探針可分別在對應之滑槽內滑移；一底座，設於該罩殼下方，該底座上設有一支撐座；複數支彈性件，設於該支撐座上，各彈性件的一端與該支撐座接觸，另一端頂撐在對應之探針的下方。
依據本發明又一目的之探針裝置， 使用所述探針模組，包括：一座架，設有一移動區間；一移動機構，設於該座架之該移動區間內，該移動機構設有一移動部與一支撐部；一驅動模組，設於該座架下方，使移動機構在該移動區間內上、下往復移動；該探針模組設於該支撐部上，受移動機構之連動而上、下往復移動。
依據本發明再一目的之電子元件檢測方法，使用所述探針裝置，包括：使複數支探針各在對應之滑槽內滑移，並各受滑槽內對應之彈性件頂撐；在電子元件受一間歇性旋轉之轉盤搬運至探針裝置上方時，移動機構受驅動模組驅動而連動探針模組位移；使複數支探針在接觸電子元件進行特性檢測時，複數支探針各在對應之滑槽內位移壓縮對應之彈性件。
依據本發明又再一目的之電子元件檢測設備，包括：用以執行所述電子元件檢測方法之設備。
本發明實施例之探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備，探針具有不同水平寬度之本體部、延伸部與針身部且三者之端面皆切齊同一條垂直線上，可限制探針整體之水平寬度在本體部A1之寬度範圍內，此種探針在空間配置上較為簡單，可減少製造之成本；且探針在探針模組內以其導引部在滑槽內滑移，探針裝置在驅動探針模組位移使探針接觸到電子元件時，探針在滑槽內可壓縮彈性件以緩衝探針接觸電子元件之壓力，不僅可取代習知之力臂，且在對不同重量之電子元件進行檢測時，僅須更換對應彈性係數之彈性件，不須重新設計並更換新的探針，可減少使用之成本。
請參閱圖1、2，本發明實施例之探針A，設有包括： 一本體部A1，凸設有一導引部A11於其一側面A12，該導引部A11具有矩形截面且導引部A11之一第一端面A111平齊該本體部A1之一第二端面A13，兩者切齊於同一條水平線L1上；導引部A11之水平寬度略小於本體部A1使該側面A12可部分地顯露；導引部A11上設有一導接件A112與一擋面A113，導接件A112可以螺固件固定於導引部A11上，螺固件亦可同時使導線(圖未示)與導接件A112連接； 一延伸部A2，其由本體部A1向上延伸，設有一第三端面A21與一第四端面A22；該第三端面A21平齊本體部A1相對第二端面A13之第五端面A14，兩者皆切齊同一條垂直線L2上；第四端面A22係由本體部A1之第二端面A13朝第三端面A21方向向上傾斜，使延伸部A2之水平寬度向上遞減；延伸部A2開設有一導接孔A23可連接導線(圖未示)或連結件(圖未示)，連結件係當特殊檢測時用於串聯或並聯探針A之用； 一針身部A3，設於延伸部A2上方，針身部A3具有矩形截面且其一第六端面A31平齊延伸部A2之第三端面A21與本體部A1之第五端面A14，三者皆切齊同一條垂直線L2上；針身部A3上設有一呈矩形之接觸面A32； 其中，本體部A1、延伸部A2與針身部A3，三者具有相同之厚度但具有不同之垂直高度與水平寬度；高度由高至低之排序為本體部A1＞延伸部A2＞針身部A3；寬度由寬至窄之排序為本體部A1＞延伸部A2＞針身部A3。
請參閱圖3、4，本發明實施例之探針A係使用於如圖所示之探針模組B上，該探針模組B設有包括： 一罩殼B1，其設有兩個外罩B11與兩個片狀間隔件B12，外罩B11與間隔件B12皆為絕緣材質；各外罩B11之內側設有以一片狀間隔部B111隔開之兩個相互平行之滑槽B112，外罩B11上開設有兩個提供導接件A112穿出之長槽孔B113；兩個間隔件B12被夾設在兩個外罩B11之間並由兩個插銷B13穿經外罩B11與間隔件B12對應之銷孔將兩者固定；罩殼B1在滑槽B112上方開口處設有兩個絕緣材質之擋件B14； 四支探針A，在兩相鄰之探針A具有鏡射之對稱特徵下以各針身部A3相互靠攏之方型矩陣方式排列；探針A之導引部A11可在滑槽B112內滑移，且導引部A11上之擋面A113可受擋件B14阻擋而使導引部A11保持在罩殼B1內滑動，而延伸部A2與針身部A3顯露出罩殼B1外；各探針A之間以間隔件B12與間隔部B111相隔使各探針A不會因接觸而導致檢測失誤； 一底座B2，設於罩殼B1下方，該底座B2上設有一絕緣材質之支撐座B21，底座B2之一側設有一缺槽B22； 四個例如彈簧之彈性件B3，設於該支撐座B21上，各彈性件B3的一端與支撐座B21接觸，另一端頂撐在對應之探針A之導引部A11下方，探針A受彈性件B3之頂撐以其擋面A113頂觸在擋件B14下方，使各探針A皆能維持在同一水平高度上。
請參閱圖5、6、7，本發明實施例之探針模組B係使用於如圖所示之探針裝置C上，該探針裝置C設有包括： 一座架C1，設有一位於上方呈倒L型之第一架體C11與一位於下方呈水平之第二架體C12，該第一架體C11與第二架體C12組成呈ㄈ字型之座架C1，並在第一架體C11水平頂部與第二架體C12之間形成一移動區間C13；第一架體C11水平頂部之下方設有一樞座C111與一撓性材質之緩衝件C112；第二架體C12上設有一通孔C121；移動區間C13內設有兩個相互平行之Z軸方向的導引件C131； 一第一調整座C2，設於第一架體C11水平頂部之上方，其上設有一具有一探針孔座C211之探針架C21，該探針孔座C211上設有四個方型矩陣排列之探針孔C212； 一移動機構C3，設於座架C1之移動區間C13內，該移動機構C3設有一移動部C31與一支撐部C32；該移動部C31上方設有一提供一例如彈簧之彈性件C311容置之容置孔C312，該彈性件C311設於第一架體C11水平頂部與移動部C31之間，一端樞套於樞座C111而另一端位於容置孔C312內；移動部C31下方設有一Z軸方向的槽孔C313，並有一調整塊C314設於該槽孔C313內，該調整塊C314上開設有一長槽孔C315，可嵌入一微調件C316之偏心部C317，並轉動該微調件C316而調整調整塊C314在槽孔C313內之高度；移動部C31上開設有兩個Z軸方向之樞孔C318，提供導引件C131穿設其中使移動機構C3可在移動區間C13內上、下移動；該支撐部C32上設有一第二調整座C4； 一驅動模組C5，設於座架C1下方，該驅動模組C5設有一驅動機構C51與一受該驅動機構C51驅動之從動機構C52；驅動機構C51設有一馬達C511與一凸輪C512，該馬達C511設於第二架體C12上；該從動機構C52設有一具有滑軌C521之側板C522與一滑塊C523，該側板C521設於第二架體C12上，該滑塊C523上設有一頂銷C524，可穿經第二架體C12之通孔C121而頂觸移動機構C3之調整塊C314，滑塊C523底部樞設有一從動輪C525與凸輪C512碰觸；從動機構C52藉由馬達C511驅動凸輪C512轉動而使滑塊C523在滑軌C521上進行上、下往復移動，進而使頂銷C524頂觸移動機構C3之調整塊C314而連動移動機構C3在移動區間C13內上、下往復移動，並在移動機構C3向上移動時與緩衝件C112接觸； 該探針模組B設於支撐部C32之第二調整座C4上，可受連動而上、下往復移動使探針A之針身部A3穿經探針孔C212。
請參閱圖8，第一架體C11之水平頂部上設有一Y軸方向之槽道C113，第一架體C11旁側設有一固定塊C22，該固定塊C22上開設有一X軸方向之鏤孔C221與槽道C113相連通，並有一第一調整件C23由該鏤孔C221穿入槽道C113內，該第一調整件C23設有一偏心部C231與一軸桿部C232；第一調整座C2在下方凸設有一滑動部C24，該滑動部C24上設有一樞孔C241；移動機構C3之支撐部C32上設有一Y軸方向之鏤孔C321；第二調整座C4上設有一Z軸方向之螺孔C41，可提供一第二調整件C42穿入，該第二調整件C42設有一螺紋部C421與一卡嵌部C422及一轉動部C423；第二調整座C4之一側設有一X軸方向之槽道C43，支撐部C32設於該槽道C43內，槽道C43內設有一樞孔C431，並有一第三調整件C44由支撐部C32之一鏤孔C321穿入樞孔C431內，該第三調整件C44設有一偏心部C441與一轉動部C442；第二調整座C4之另一側設有一Z軸方向之槽道C45，探針模組B設於該槽道C45內； 因探針A不如細長狀探針具有可撓曲之特性，故在進行檢測前需調整探針A位置使探針A之針身部A3可對準穿經探針孔座C211之探針孔C212，以使接觸面A32碰觸電子元件W底部；探針裝置C可分別調整第一調整座C2、第二調整座C4與探針模組B之相對位置而進行探針裝置C之X、Y、Z軸方向之調整；第一調整座C2可進行Y軸方向之調整，以第一調整座C2下方之滑動部C24裝設在第一架體C11頂部之槽道C113內，使第一調整件C23之偏心部C231嵌入樞孔C241內，藉由轉動軸桿部C232以進行第一調整座C2在第一架體C11上Y軸方向之位移，並在移動到確定位置時以複數個螺固件將第一調整座C2固定於第一架體C11上；探針模組B可進行X或Z軸方向之調整，在進行Z軸方向調整時，探針模組B一側貼靠在第二調整座C4一側之槽道C45內，第二調整件C42之卡嵌部C422嵌入探針模組B之缺槽B21內，螺紋部C421螺入第二調整座C4之螺孔C41內，藉由轉動轉動部C423以進行探針模組B在第二調整座C4上Z軸方向之位移，並在移動到確定位置時以複數個螺固件固定探針模組B在第二調整座C4之位置；在進行X軸方向調整時，支撐部C32貼靠於第二調整座C4另一側之槽道C43內，使第三調整件C44之偏心部C441嵌入樞孔C431內，藉由轉動轉動部C442以進行第二調整座C4在支撐部C32上X軸方向之位移，並在移動到確定位置時以複數個螺固件將第二調整座C4固定於支撐部C32上。
請參閱圖9，本發明實施例之探針裝置C係使用於如圖所示之電子元件檢測設備D上，該電子元件檢測設備D設有包括： 一工作台面D1，呈水平設置，其上開設有一鏤口D11； 一轉盤D2，設於該工作台面D1上，其周緣環列佈設等間距且設有朝外開口之容槽D21，電子元件W在該容槽D21內以一間歇旋轉流路受轉盤D2搬送； 該探針裝置C設於工作台面D1之下方，用以對容槽D21內之電子元件W進行物理特性檢測，探針裝置C之探針架C21可伸入鏤口D11中使探針孔座C211約略與工作台面D1之上表面切齊在同一水平。
本發明實施例之電子元件檢測方法在實施上，四支探針A以方型矩陣方式排列使各探針A之導引部A11可在對應之滑槽B112內滑移，並各受滑槽B112內對應之彈性件B3頂撐；在電子元件W受一間歇性旋轉之轉盤D2搬運至探針裝置C上方時，移動機構C3受驅動模組C5驅動而連動探針模組B向上位移；使各探針A在其針身部A3之接觸面A32頂觸容槽D21內之電子元件W底部進行物理特性檢測時，探針A會因電子元件W之重量而以其導引部A11在對應之滑槽B112內向下位移壓縮對應之彈性件B3以達緩衝之效果。
本發明實施例之探針、探針模組、探針裝置及使用該探針裝置之電子元件檢測方法及設備，探針A具有不同水平寬度之本體部A1、延伸部A2與針身部A3且三者之端面A31、A21、A14皆切齊同一條垂直線L2上，可限制探針A整體之水平寬度在本體部A1之寬度範圍內，此種探針A在空間配置上較為簡單，可減少製造之成本；且探針A在探針模組B內以其導引部A11在滑槽B112內滑移，探針裝置C在驅動探針模組B位移使探針A接觸到電子元件W時，探針A在滑槽B112內可壓縮彈性件B3以緩衝探針A接觸電子元件W之壓力，不僅可取代習知之力臂，且在對不同重量之電子元件進行檢測時，僅須更換對應彈性係數之彈性件B3，不須重新設計並更換新的探針A，可減少使用之成本。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
A‧‧‧探針
A1‧‧‧本體部
A11‧‧‧導引部
A111‧‧‧第一端面
A112‧‧‧導接件
A113‧‧‧擋面
A12‧‧‧側面
A13‧‧‧第二端面
A14‧‧‧第五端面
A2‧‧‧延伸部
A21‧‧‧第三端面
A22‧‧‧第四端面
A23‧‧‧導接孔
A3‧‧‧針身部
A31‧‧‧第六端面
A32‧‧‧接觸面
B‧‧‧探針模組
B1‧‧‧罩殼
B11‧‧‧外罩
B111‧‧‧間隔部
B112‧‧‧滑槽
B113‧‧‧長槽孔
B12‧‧‧間隔件
B13‧‧‧插銷
B14‧‧‧擋件
B2‧‧‧底座
B21‧‧‧支撐座
B22‧‧‧缺槽
C‧‧‧探針裝置
C1‧‧‧座架
C11‧‧‧第一架體
C111‧‧‧樞座
C112‧‧‧緩衝件
C113‧‧‧槽道
C12‧‧‧第二架體
C121‧‧‧通孔
C13‧‧‧移動區間
C131‧‧‧導引件
C2‧‧‧第一調整座
C21‧‧‧探針架
C211‧‧‧探針孔座
C212‧‧‧探針孔
C22‧‧‧固定塊
C221‧‧‧鏤孔
C23‧‧‧第一調整件
C231‧‧‧偏心部
C232‧‧‧軸桿部
C24‧‧‧滑動部
C241‧‧‧樞孔
C3‧‧‧移動機構
C31‧‧‧移動部
C311‧‧‧彈性件
C312‧‧‧容置孔
C313‧‧‧槽孔
C314‧‧‧調整塊
C315‧‧‧長槽孔
C316‧‧‧微調件
C317‧‧‧偏心部
C318‧‧‧樞孔
C32‧‧‧支撐部
C321‧‧‧鏤孔
C4‧‧‧第二調整座
C41‧‧‧螺孔
C42‧‧‧第二調整件
C421‧‧‧螺紋部
C422‧‧‧卡嵌部
C423‧‧‧轉動部
C43‧‧‧槽道
C431‧‧‧樞孔
C44‧‧‧第三調整件
C441‧‧‧偏心部
C442‧‧‧轉動部
C45‧‧‧槽道
C5‧‧‧驅動模組
C51‧‧‧驅動機構
C511‧‧‧馬達
C512‧‧‧凸輪
C52‧‧‧從動機構
C521‧‧‧滑軌
C522‧‧‧側板
C523‧‧‧滑塊
C524‧‧‧頂銷
C525‧‧‧從動輪
D‧‧‧電子元件檢測設備
D1‧‧‧工作台面
D11‧‧‧鏤口
D2‧‧‧轉盤
D21‧‧‧容槽
L1‧‧‧水平線
L2‧‧‧垂直線
W‧‧‧電子元件
圖1係本發明實施例中探針之立體示意圖。 圖2係本發明實施例中探針之側面示意圖。 圖3係本發明實施例中探針模組之立體示意圖。 圖4係本發明實施例中探針模組之立體分解示意圖。 圖5係本發明實施例中探針裝置之立體示意圖。 圖6係本發明實施例中探針裝置之部分剖面示意圖。 圖7係本發明實施例中圖6之A-A剖面示意圖。 圖8係本發明實施例中探針裝置之X、Y、Z軸調整機構之立體分解示意圖。 圖9係本發明實施例中電子元件檢測設備之探針裝置與工作台面及轉盤之立體分解示意圖。

Claims (11)

  1. 一種探針，包括： 一本體部； 一延伸部，其由該本體部向上延伸； 一針身部，設於延伸部上方； 該本體部、該延伸部與該針身部，三者分別具有不同之水平寬度，寬度由寬至窄之排序為該本體部＞該延伸部＞該針身部； 該本體部之一端面平齊該延伸部之一端面與該針身部之一端面，三者皆切齊同一條垂直線上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述探針，其中，該本體部凸設有一導引部於其一側面，該導引部具有矩形截面且導引部之一端面平齊該本體部之一端面，兩者皆切齊同一條水平線上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述探針，其中，該導引部上設有一導接件用以與導線連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述探針，其中，該延伸部之水平寬度向上遞減。
  5. 如申請專利範圍第1項所述探針，其中，該延伸部上設有一導接孔用以與導線連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述探針，其中，該針身部上設有一呈矩形之接觸面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述探針，其中，該本體部、該延伸部與該針身部，三者分別具有不同之垂直高度，高度由高至低之排序為該本體部＞該延伸部＞該針身部。
  8. 一種探針模組，使用如申請專利範圍第1至7項任一項所述探針，包括： 複數支探針； 一罩殼，設有複數個滑槽，該複數支探針可分別在對應之滑槽內滑移； 一底座，設於該罩殼下方，該底座上設有一支撐座； 複數支彈性件，設於該支撐座上，各彈性件的一端與該支撐座接觸，另一端頂撐在對應之探針的下方。
  9. 一種探針裝置，使用如申請專利範圍第8項所述探針模組，包括： 一座架，設有一移動區間； 一移動機構，設於該座架之該移動區間內，該移動機構設有一移動部與一支撐部； 一驅動模組，設於該座架下方，使移動機構在該移動區間內上、下往復移動； 該探針模組設於該支撐部上，受移動機構之連動而上、下往復移動。
  10. 一種電子元件檢測方法，使用如申請專利範圍第9項所述探針裝置，包括： 使複數支探針各在對應之滑槽內滑移，並各受滑槽內對應之彈性件頂撐； 在電子元件受一間歇性旋轉之轉盤搬運至探針裝置上方時，移動機構受驅動模組驅動而連動探針模組位移； 使複數支探針在接觸電子元件進行特性檢測時，複數支探針各在對應之滑槽內位移壓縮對應之彈性件。
  11. 一種電子元件檢測設備，包括：用以執行如申請專利範圍第10項所述電子元件檢測方法之設備。
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