TW202036010A

TW202036010A - 具溫控單元之測試裝置及其應用之測試分類設備

Info

Publication number: TW202036010A
Application number: TW108108856A
Authority: TW
Inventors: 周廷瑋
Original assignee: 鴻勁精密股份有限公司
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2020-10-01
Also published as: TWI701447B

Abstract

一種具溫控單元之測試裝置，其溫控單元係以第一溫度產生器預溫第一批次之電子元件，並以第二溫度產生器預溫電路板，溫控單元另於壓接器設置第一感測器，以感測電子元件之表面溫度，並以第二感測器感測電路板之溫度，第一感測器及第二感測器將電子元件表面溫度感測資料及電路板溫度感測資料傳輸至一處理器，處理器將電子元件表面溫度感測資料及電路板溫度感測資料與資料庫作分析，即可獲知電子元件之內部溫度到達預設測試溫度，以便迅速進行第一批次之電子元件測試作業，達到有效提升第一批次電子元件之測試準確性及測試產能。

Description

具溫控單元之測試裝置及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種可獲知第一批次電子元件之內部溫度到達預設測試溫度而執行測試作業，以有效提升第一批次電子元件之測試準確性及測試產能的具溫控單元之測試裝置。

電子元件係應用於高溫作業環境或低溫作業環境，於執行測試作業時，測試分類設備必須使電子元件於模擬實際作業環境之預設測試溫度範圍執行測試；因此，測試分類設備配置有溫控裝置，使電子元件在預設測試溫度範圍執行熱測作業或冷測作業。然電子元件係區分有內部溫度（Tj）及表面溫度（Tc），於測試作業的溫控過程中，封測業者係以電子元件的內部溫度（Tj）作為預設測試溫度之標準，但電子元件的內部溫度（Tj）必須透過測試機的電性連結才能讀取獲得，當封測業者之測試機沒有開放提供電子元件的內部溫度（Tj）數值時，設備業者之測試分類設備僅能藉由感測電子元件的表面溫度（Tc），並依工作人員之經驗而推估其內部溫度（Tj）是否在預設測試溫度範圍，但此一方式在測試機本身的溫度與電子元件的溫度具有很大的溫差而加劇熱傳導效應時，即經常導致電子元件的內部溫度（Tj）無法在預設測試溫度範圍，這種情形常見於第一批次電子元件的測試作業。

請參閱第１圖，測試分類設備之測試裝置係設有一壓接及移載電子元件１０之壓接器２１，並於壓接器２１裝配有致冷晶片２２，利用致冷晶片２２依測試作業所需而升溫或降溫電子元件，另於壓接器２１之端部設有吸嘴２３，以拾取電子元件１０，並於吸嘴２３之周側設有感溫器２４，以感測電子元件１０之表面溫度（Tc），並將感測資料傳輸至中央控制裝置（圖未示出）；二電性連接之電路板２５及測試座２６，測試座２６係承置及測試電子元件１０，電路板２５係電性連接封測業者所提供之測試機２７，測試機２７再訊號連結至中央控制裝置，由中央控制裝置控制相關裝置作動。

然如前所述，封測業者之測試機２７沒有開放提供電子元件１０的內部溫度（Tj），設備業者所製作之測試分類設備僅能藉由感溫器２４讀取電子元件１０的表面溫度（Tc），並以工作經驗推估電子元件１０之內部溫度（Tj）可能到達預設測試溫度範圍；惟此一方式卻常在第一批次電子元件１０的測試作業中發生誤測的情形，例如預設測試溫度範圍在130±10°C，雖然致冷晶片２２可以將電子元件１０的表面溫度（Tc）加熱在130±10°C的溫度範圍內，但因測試機２７於初始測試時，其本身的溫度大約只在15～25°C間，導致第一批次電子元件１０的內部溫度（Tj）將會大量的透過電路板２５及測試座２６而熱傳導至測試機２７，以致電子元件１０的內部溫度（Tj）低於預設測試溫度範圍130±10°C，致使測試機２７誤判第一批次之電子元件１０為不良品，但實際上第一批次之電子元件１０並非真正的不良品，只不過是內部溫度（Tj）因熱傳導至測試機２７而導致低於預設測試溫度範圍，而此種誤測的情形必須一直到測試機２７經熱傳導升溫至相當的程度後，才能使後續電子元件１０的熱傳導降低，後續電子元件１０的內部溫度（Tj）也才會趨近於表面溫度（Tc）而獲得改善，一般而言，大約經過3、4顆第一批次電子元件１０的測試後，這種誤測的情形即可獲得改善，由於該前3、4顆第一批次電子元件１０並非真正的不良品，因此工作人員必須再次將該前3、4顆第一批次電子元件１０重新測試，如此即影響測試分類機的測試產能。

本發明之目的一，係提供一種具溫控單元之測試裝置，其溫控單元係以第一溫度產生器預溫第一批次之電子元件，並以第二溫度產生器預溫電路板，溫控單元另於壓接器設置第一感測器，以感測電子元件之表面溫度，並以第二感測器感測電路板之溫度，第一感測器及第二感測器將電子元件表面溫度感測資料及電路板溫度感測資料傳輸至一處理器，處理器將電子元件表面溫度感測資料及電路板溫度感測資料與資料庫作分析，即可獲知電子元件之內部溫度到達預設測試溫度，以便迅速進行第一批次之電子元件測試作業，達到有效提升第一批次電子元件測試準確性之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種具溫控單元之測試裝置，其係使第一批次之電子元件在執行測試作業時，即可確保其內部溫度在預設測試溫度範圍，以避免因誤測而須重新測試的情形，達到有效提升測試產能之效益。

本發明之目的三，係提供一種應用具溫控單元之測試裝置的測試分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置；該供料裝置係配置於機台，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；該收料裝置係配置於機台，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器；該測試裝置係配置於機台，並設有壓接器、電路板、測試座及溫控單元，以獲知電子元件之內部溫度在預設測試溫度範圍，並對電子元件執行測試作業；該輸送裝置係配置於機台，並設有至少一移料器，以移載電子元件；該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

為使　貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式，詳述如后：

請參閱第２圖，電子元件測試裝置４０包含電路板４１、測試座４２、壓接器４３及本發明之溫控單元，該電路板４１係電性連接一封測業者所提供之測試機５０，測試機５０再訊號連結至測試分類設備之中央控制裝置６０；該測試座４２係電性連接電路板４１，以承置及測試電子元件；該壓接器４３係作至少一方向位移，以壓接測試座４２內之電子元件執行測試作業，更進一步，壓接器４３可為壓接電子元件之壓接具，或為壓接及移載電子元件之壓移具，於本實施例中，壓接器４３係為壓接及移載電子元件之壓移具，以將電子元件移入／移出測試座４２，且壓抵電子元件執行測試作業。

本發明之溫控單元包含第一溫度產生器４４、第二溫度產生器４５、第一感測器４６、第二感測器４７及處理器４８，該第一溫度產生器４４係預溫待測之電子元件，更進一步，測試分類設備之機台３０上設置預溫盤（圖未示出），並於電路板４１之上方設置基板３１，利用基板３１連結電路板４１，第一溫度產生器４４可設置於預溫盤，於待測之電子元件移入測試座４２之前，令電子元件先於預溫盤上預溫；第一溫度產生器４４或可設置於機台３０上之供料載台（圖未示出），使供料載台於載送過程中預溫待測之電子元件；第一溫度產生器或可設置於壓接器４３，使壓接器４３於移載過移中預溫待測之電子元件；於本實施例中，第一溫度產生器４４係設置於壓接器４３，且為致冷晶片，以於壓接器４３移載過移中預溫待測之電子元件。

該第二溫度產生器４５係預溫電路板４１，更進一步，第二溫度產生器４５可設置於電路板４１上方之基板３１，於電子元件移入測試座４２之前，第二溫度產生器４５可經由基板３１而先預溫電路板４１；第二溫度產生器４５或可設置於壓接器４３，於電子元件移入測試座４２之前，利用壓接器４３預溫測試座４２，並經由測試座４２預溫電路板４１；第二溫度產生器４５或可設置於測試座４２周圍之測試室，以於測試室注入預設溫度之流體，使位於測試室內之電路板４１及測試座４２預溫，於本實施例中，係於機台３０上設置一測試室４９，電路板４１、測試座４２及壓接器４３係位於測試室４９之內部，第二溫度產生器４５係設置於測試室４９，以於測試室４９之內部注入預設溫度之流體，以預溫位於測試室４９內之電路板４１。

該第一感測器４６係設置於壓接器４３，以感測電子元件的表面溫度（Tc），於本實施例中，第一感測器４６係設置於壓接器４３之底部，以接觸感測電子元件之表面溫度（Tc）；第二感測器４７係設置於電路板４１，以感測電路板４１之溫度，更進一步，第二感測器４７可設置於電路板４１之頂部或底部，於本實施例中，第二感測器４７係設置於電路板４１之頂部；該處理器４８係接收第一感測器４６傳輸之電子元件表面溫度感測資料，以及接收第二感測器４７傳輸之電路板溫度感測資料，並將電子元件表面溫度感測資料及電路板溫度感測資料作分析，以獲知電子元件之內部溫度，更進一步，處理器４８可經由運算或比對資料而獲知電子元件之內部溫度，於本實施例中，處理器４８係設有資料庫４８１，資料庫４８１內建有電子元件表面溫度（Tc）比對資料、電路板溫度比對資料及電子元件內部溫度（Tj）比對資料，例如業者經實驗得知電子元件表面溫度（Tc）為105℃及電路板溫度為65℃，可獲得電子元件之內部溫度（Tj）為85℃，又例如電子元件表面溫度（Tc）為140℃及電路板溫度為75℃，可獲得電子元件之內部溫度（Tj）為105℃；因此，處理器４８可將電子元件表面溫度（Tc）感測資料及電路板溫度感測資料與資料庫４８１作比對分析，即可迅速獲知電子元件之內部溫度（Tj）是否符合預設測試溫度，以利進行測試作業。

請參閱第３圖，以電子元件之預設測試溫度範圍85℃為例，由於測試機５０於初始測試時的自身溫度大約只在15～25°C間，為了避免第一批次電子元件會透過電路板４１及測試座４２大量的熱傳導至測試機５０，而導致第一批次電子元件的內部溫度（Tj）低於預設測試溫度範圍85°C；因此，本發明之溫控單元係先以第二溫度產生器４５對測試室４９之內部注入預設溫度之流體，進而預溫電路板４１，溫控單元並以第二感測器４７感測電路板４１之溫度，且將電路板溫度感測資料傳輸至處理器４８。

請參閱第４圖，接著溫控單元係預溫第一批次電子元件７０，由於第一溫度產生器４４係裝配於壓接器４３，而可於壓接器４３移載第一批次電子元件７０之過程中，利用第一溫度產生器４４預溫第一批次之電子元件７０，溫控單元並以第一感測器４６感測第一批次電子元件７０的表面溫度（Tc），並將表面溫度（Tc）感測資料傳輸至處理器４８。

請參閱第５圖，處理器４８於接收第一感測器４６傳輸之第一批次電子元件７０的表面溫度（Tc）感測資料，以及接收第二感測器４７傳輸之電路板４１的電路板溫度感測資料後，即將表面溫度（Tc）感測資料及電路板溫度感測資料與資料庫４８１之內建資料作比對分析，由於電路板４１及測試座４２會將溫度傳導至測試機５０而降溫，若處理器４８接收到第一批次電子元件７０的表面溫度（Tc）感測資料未到達105℃，以及電路板４１之電路板溫度感測資料未到達65℃時，即表示第一批次電子元件７０之內部溫度（Tj）尚未到達85℃，並不符合預設測試溫度85℃，而必須等待第一批次電子元件７０的表面溫度（Tc）及電路板４１之溫度升溫，直至處理器４８接收到第一感測器４６傳輸之第一批次電子元件７０的表面溫度（Tc）感測資料為105℃，以及電路板４１之電路板溫度感測資料為65℃，並與資料庫４８１作比對分析，即可獲知第一批次電子元件７０之內部溫度（Tj）為85℃，並符合預設測試溫度85℃，亦表示電路板４１及測試座４２不會大量熱傳導至測試機５０；因此，於第一批次電子元件７０之內部溫度（Tj）為85℃在符合預設測試溫度85℃之條件下，溫控單元之處理器４８傳輸訊號至中央控制裝置６０，中央控制裝置６０控制壓接器４３將第一批次電子元件７０移入測試座４２而進行測試作業，達到有效提升第一批次電子元件測試作業準確性之實用效益。

請參閱第２、６圖，係本發明具溫控單元之測試裝置４０應用於電子元件測試設備之示意圖，該電子元件測試設備係於機台３０上配置有供料裝置８０、收料裝置９０、測試裝置４０、輸送裝置１００及中央控制裝置（圖未示出）；該供料裝置８０係配置於機台３０，並設有至少一供料承置器８１，以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置９０係配置於機台３０，並設有至少一收料承置器９１，以容納至少一已測之電子元件；該測試裝置４０係配置於機台３０，並包含電路板４１、測試座４２、壓接器４３及本發明之溫控單元，該電路板４１及測試座４２並電性連接一封測業者所提供之測試機（圖未示出），該壓接器４３係作至少一方向位移，以壓接測試座４２內之電子元件執行測試作業，於本實施例中，係設有二個壓接器４３、４３Ａ，以將電子元件移入／移出測試座４２，且壓抵電子元件執行測試作業；本發明之溫控單元包含第一溫度產生器４４、第二溫度產生器４５、第一感測器４６、第二感測器４７及處理器４８，以預溫電子元件及電路板４１，並確保第一批次電子元件之內部溫度在預設溫度範圍而執行測試作業；該輸送裝置１００係配置於機台３０，並設有至少一移料器，以移載電子元件，於本實施例中，輸送裝置１００係設有第一移料器１０１，以於供料裝置８０之供料承置器８１取出待測之電子元件，並移載至第一入料載台１０２及第二入料載台１０３，第一入料載台１０２及第二入料載台１０３將待測之電子元件載送至測試裝置４０之側方，測試裝置４０係以二個壓接器４３、４３Ａ於第一入料載台１０２及第二入料載台１０３取出待測之電子元件，並移載至測試座４２而執行測試作業，以及將測試座４２之已測電子元件移載至第一出料載台１０４及第二出料載台１０５，第一出料載台１０４及第二出料載台１０５載出已測之電子元件，輸送裝置１００係以第二移料器１０６於第一出料載台１０４及第二出料載台１０５上取出已測之電子元件，並依據測試結果，將已測之電子元件輸送至收料裝置９０之收料承置器９１處而分類收置；該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

［習知］１０:電子元件２１:壓接器２２:致冷晶片２３:吸嘴２４:感溫器２５:電路板２６:測試座２７:測試機（Tc）:表面溫度（Tj）:內部溫度［本發明］３０:機台３１:基板４０:測試裝置４１:電路板４２:測試座４３、４３Ａ:壓接器４４:第一溫度產生器４５:第二溫度產生器４６:第一感測器４７:第二感測器４８:處理器４８１:資料庫４９:測試室５０:測試機６０:中央控制裝置７０:電子元件８０:供料裝置８１:供料承置器９０:收料裝置９１:收料承置器１００:輸送裝置１０１:第一移料器１０２:第一入料載台１０３:第二入料載台１０４:第一出料載台１０５:第二出料載台１０６:第二移料器（Tc）:表面溫度（Tj）:內部溫度

第１圖：習知測試裝置之使用示意圖。第２圖：本發明測試裝置之示意圖。第３圖：本發明測試裝置之使用示意圖（一）。第４圖：本發明測試裝置之使用示意圖（二）。第５圖：本發明測試裝置之使用示意圖（三）。第６圖：本發明測試裝置應用於測試分類設備之示意圖。

41:電路板

42:測試座

43:壓接器

46:第一感測器

47:第二感測器

48:處理器

481:資料庫

50:測試機

60:中央控制裝置

70:電子元件

Claims

一種具溫控單元之測試裝置，包含電路板、測試座及該溫控單元，該溫控單元包含：第一溫度產生器：係預溫待測之電子元件；第二溫度產生器：係預溫該電路板；第一感測器：係感測該電子元件之表面溫度；第二感測器：係感測該電路板之溫度；處理器：係接收該第一感測器傳輸之電子元件表面溫度感測資料，以及接收該第二感測器傳輸之電路板溫度感測資料，以分析獲知該電子元件之內部溫度是否符合預設測試溫度。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該第一溫度產生器係設置於機台上之預溫盤。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該測試裝置係設置至少一壓接器，該壓接器作至少一方向位移，以壓接該電子元件，該第一溫度產生器係設置於該壓接器。
依申請專利範圍第３項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該第一感測器係設置於該壓接器之底部，以接觸該電子元件。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該第二溫度產生器係設置於該電路板上方之基板。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該測試裝置係設有測試室，該第二溫度產生器係設置於該測試室，以於該測試室注入預設溫度之流體。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該第二感測器係設置於該電路板之頂部或底部。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該處理器係設有資料庫，該資料庫建置有電子元件表面溫度比對資料、電路板溫度比對資料及電子元件內部溫度比對資料。
依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置，其中，該電路板係電性連接一測試機。
一種應用具溫控單元之測試裝置的測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台，並設置至少一供料承置器，以容納待測之電子元件；收料裝置：係配置於該機台，並設置至少一收料承置器，以容納已測之電子元件；至少一依申請專利範圍第１項所述之具溫控單元之測試裝置：係配置於該機台，以獲知電子元件之內部溫度是否符合預設測試溫度，並測試電子元件；輸送裝置：係配置於該機台，並設有至少一移料器，以移載電子元件；中央控制裝置：係控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。