TW202313431A - 電子元件測試設備及其測試方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種電子元件測試設備及其測試方法，其中當測試完成後，壓測頭自測試座吸取完測電子元件，並將完測電子元件放置於出料載送裝置後，出料載送裝置移出測試區，而入料載送裝置鄰接於出料載送裝置並以相同速度接續地移入測試區；壓測頭自入料載送裝置吸取待測電子元件後，而入料載送裝置移出測試區，壓測頭將待測電子元件放置於測試座。據此，本發明簡化了壓測頭入料和出料的移載程序，也就是把完測電子元件放入出料載送裝置後，入料載送裝置將隨著出料載送裝置之移出而同步移入，提了整體的檢測效率。

Description

電子元件測試設備及其測試方法
本發明係關於一種電子元件測試設備及其測試方法，尤指一種檢測電子元件良窳之測試設備及其測試方法。
隨著電子元件的功能不斷地朝向複雜化發展，對電子元件的檢測也勢必朝向複雜化，故檢測所耗時間也會越來越長。因此，檢測設備的處理效率的優化，例如待測晶片和完測晶片的分類和移載流程、溫度調控流程、料盤的處理流程等等，變得越來越重要。再者，現有檢測設備製造商為了追求產能最大化，無不極力朝向優化檢測效率的方向發展。除此之外，由於現有檢測設備體積都偏大，對於場所空間的布局不利，因此檢測設備內部各功能單元的布局優化，也是相當重要。
現有技術舉例而言，請參見我國發明專利公告第I551529號「電子元件作業機」；為方便說明該先前技術，請一併參閱圖1，其係先前技術電子元件作業機的示意圖，也就是上開先前技術之第3圖。如圖中所示，該作業機一端設置有供料裝置130及收料裝置140，供料裝置130係用於裝載待測電子元件，收料裝置140係用於裝載完測電子元件。
另外，該作業機之另一端設置一作業裝置150，其係用於對電子元件進行測試。再者，第一移料器162包括第一拾取件621和第二拾取件622，第一拾取件621係用於將待測電子元件從供料裝置130移載到第一載台162，而第二拾取件622係用於將完測電子元件從第一載台162移載到收料裝置140。
先前技術的運作流程說明如後。首先，第一拾取件621將待測電子元件從供料裝置130移載到第一載台162，第一載台162移入作業裝置150，作業裝置150之壓取器吸取待測電子元件後，第一載台162移出作業裝置150回到出發處，讓第一拾取件621放入另外的待測電子元件；另一方面，作業裝置150之壓取器將待測電子元件置入測試座，並開始對電子元件進行測試。
當測試完畢，作業裝置150之壓取器從測試座吸取完測電子元件，第一載台162再次移入作業裝置150，作業裝置150之壓取器將完測電子元件置入第一載台162，第一載台162再略為移動讓壓取器再吸取另一待測電子元件；接著，第一載台162回到出發處，讓第二拾取件622取走完測電子元件，並讓第一拾取件621放入待測電子元件。與此同時，作業裝置150之壓取器將待測電子元件置入測試座，並開始對電子元件進行測試。
如上所述，先前技術單由第一載台162負責載運待測和完測電子元件，將造成第一載台162頻繁地往復移動；當系統運轉超過一段時間後，預設的停留位置容易跑掉，導致取放位置出現誤差。而且，繁複的移載過程，也直接影響到檢測效率，延長了暫停測試而等待入料和出料的時間。此外，由圖1可以清楚看出，先前技術電子元件作業機的空間布局不佳，太多的閒置空間，又功能簡單，裝載待測和完測電子元件的容量明顯不足，備載能力較差。
本發明之主要目的係在提供一種電子元件測試設備及其測試方法，俾能縮短暫停測試而等待入料和出料的時間，進而有效改善檢測效率；且又能優化測試設備的空間布局，提供具備更多功能、更大的裝載待測和完測電子元件能力之電子元件測試設備及其測試方法。
為達成上述目的，本發明提供一種電子元件測試設備，其主要包括入料區、測試區、出料區、入料載送裝置、出料載送裝置以及取放裝置；入料區用於裝載待測電子元件；測試區包括壓測頭及測試座，壓測頭包括一吸嘴，其用於吸取或放置待測電子元件，測試座用於容置待測電子元件並對其進行測試；出料區用於裝載完測電子元件；入料載送裝置用於移載待測電子元件進入測試區；出料載送裝置用於將完測電子元件移出測試區；取放裝置用於移載待測電子元件於入料區及入料載送裝置之間，並用於移載完測電子元件於出料載送裝置與出料區之間。其中，當待測電子元件於測試區內經過測試而成為完測電子元件後；壓測頭自測試座吸取完測電子元件，而出料載送裝置移入測試區，且壓測頭將完測電子元件放置於出料載送裝置後，出料載送裝置移出測試區，而入料載送裝置鄰接出料載送裝置並以相同速度接續地移入測試區；壓測頭自入料載送裝置吸取待測電子元件後，而入料載送裝置移出測試區，壓測頭將待測電子元件放置於測試座。
據此，本發明採用了入料載送裝置和出料載送裝置，來分別執行載運待測電子元件和完測電子元件的任務，改善了現有設備僅靠單一載台頻繁地往復移動之缺陷，大大地提高了移載效率。另外，本發明之壓測頭在處理入料和出料時係一氣呵成，也就是把完測電子元件放入出料載送裝置後，入料載送裝置將隨著出料載送裝置之移出而同步移入，此時壓測頭可直接吸取待測電子元件，讓入料載送裝置移出後，就可以直接進行測試。換言之，本發明簡化了壓測頭入料和出料的移載程序，提了整體的檢測效率，且因為出、入料載送裝置減少了無謂的移載動作，減少了能量的耗損，並提升了設備的使用壽命。
較佳的是，本發明電子元件測試設備可更包括機殼以及防塵滑罩，而入料區之內部區域、測試區、入料載送裝置、出料載送裝置、取放裝置以及出料區之至少局部設置於機殼內；且防塵滑罩可設置於機殼之外部，並可選擇地滑移而罩住位於機殼外之入料區的外部區域或遠離外部區域。據此，當待測電子元件存放於入料區的外部區域時，透過防塵滑罩之設置可以避免待測電子元件遭受汙染；且防塵滑罩亦可以滑移而離開入料區的外部區域，以方便載入待測電子元件。
再者，本發明電子元件測試設備出料區可包括完測晶片載盤、載盤平移裝置、第一區域、第二區域及載盤敲擊裝置；其中，第一區域可設置於機殼內；載盤平移裝置可用於自第一區域移載完測晶片載盤至第二區域；而完測晶片載盤上可裝載完測電子元件；且載盤敲擊裝置可設置於第二區域，載盤敲擊裝置以一特定頻率敲擊完測晶片載盤。換言之，本發明可透過載盤敲擊裝置讓完測晶片載盤產生震動，進而讓尚未落入電子元件容置槽之完測電子元件順利進入槽內並完成定位。
為達成上述目的，本發明提供一種電子元件測試方法，其主要步驟包括：首先，待測電子元件被取放裝置從入料區移載到入料載送裝置；接著，入料載送裝置將待測電子元件移載到測試區；而測試區內包括壓測頭及測試座；又，壓測頭自入料載送裝置取出待測電子元件後，入料載送裝置移出測試區；再者，壓測頭將待測電子元件置入測試座，並對待測電子元件進行測試；接著，壓測頭將完測電子元件自測試座取出，而出料載送裝置移入測試區，且壓測頭將完測電子元件置入出料載送裝置；此外，出料載送裝置移出測試區，同時入料載送裝置鄰接出料載送裝置並以相同速度接續地移入測試區；最後，重複前述壓測頭之入料、出料步驟以及測試步驟等，即可不斷循環執行測試作業。
換言之，在本發明所提供的電子元件測試方法中，當測試完成之後，在一次壓測頭的取放作動過程中，分別以入料載送裝置載入待測電子元件和以出料載送裝置載出待測電子元件，而且出料載送裝置和入料載送裝置是同步移動的；也就是說，出料載送裝置移出的同時，入料載送裝置是同步移入的。藉此，本發明顯著地縮短了測試的閒置時間，可大幅提升設備的運轉效率。
本發明電子元件測試設備及其測試方法在本實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者，本發明之圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪製，且所有細節也未必全部呈現於圖式中。
以下先說明本實施例之設備內部各功能單元的布局，請一併參閱圖2A及圖2B，圖2A係本發明一較佳實施例之設備配置俯視圖，圖2B係本發明一較佳實施例之設備配置示意圖。如圖中所示，本實施例設備之平面布局主要包括以下幾個區域：入料區2、空盤區9、出料區5、溫度控制區3、入料預備區60、測試區4、出料預備區70以及完測晶片暫置區FD。
請一併參閱圖3，其係本發明一較佳實施例之設備外觀立體圖；如圖3所示本實施例之設備包括一機殼H。再者，入料區2包括待測晶片載盤21、載盤輸送裝置22、外部區域23及內部區域24；出料區5包括完測晶片載盤51、載盤平移裝置52、第一區域53、第二區域54及載盤敲擊裝置55；空盤區9包括空盤置放區91、空盤暫置區92、空盤移載裝置93以及空盤輸送裝置94。
如圖3所示，在本實施例中，只有入料區2的外部區域23、出料區5的第二區域54以及空盤區9的空盤置放區91設置於機殼H外，其目的在於方便載入待測電子元件、載出完測電子元件以及載出空盤。值得一提的是，本實施例在機殼H外設置一防塵滑罩25，且在入料區2的外部區域23的兩側又設置了隔板26。其中，防塵滑罩25是一L型罩體，其兩端耦合於機殼H外的滑軌，故可水平滑移。當要載入待測電子元件時，防塵滑罩25可滑移遠離該外部區域23；而當裝載完畢時，防塵滑罩25可滑移回到外部區域23，再搭配外部區域23兩側的隔板26，可使外部區域23形成一密閉空間，可以避免待測電子元件遭受到汙染。
再者，入料區2的載盤輸送裝置22可為一輸送帶，其負責自外部區域23移載待測晶片載盤21至機殼H內部之內部區域24，而待測晶片載盤21上則裝載有待測電子元件Cy。另一方面，空盤移載裝置93可為一載盤抓取裝置，其用於自內部區域24移載一空盤至空盤暫置區92；也就是，當位在內部區域24之待測晶片載盤21上的待測電子元件Cy都已經被取走時，空盤移載裝置93便將空的晶片載盤從內部區域24移到機殼H外的空盤暫置區92。另一方面，位在空盤暫置區92的空盤再透過空盤輸送裝置94輸送到空盤置放區91，而空盤輸送裝置94亦可為輸送帶。
此外，關於出料區5，第一區域53設置於機殼H內，而本實施例之載盤平移裝置52同樣可為一輸送帶，其負責自第一區域53移載完測晶片載盤51至第二區域54，完測晶片載盤51則是用於裝載完測電子元件Cf。再且，如圖中所示，本實施例包括三組載盤平移裝置52，而各自載運了一完測晶片載盤51；然而，此三完測晶片載盤51各自用於裝載不同測試結果之完測電子元件Cf，例如良品、不良品及重測品。
又，因為在電子元件的取放過程中，難免會發生沒有被妥善置入完測晶片載盤51上的電子元件容置槽之情形，或在完測晶片載盤51的移載過程中，跳出電子元件容置槽的情形。據此，本實施例特別在第二區域54設置一載盤敲擊裝置55，其可以一特定頻率敲擊完測晶片載盤51，即讓完測晶片載盤51產生震動，進而讓尚未落入電子元件容置槽之完測電子元件Cf順利進入槽內並完成定位。再者，本實施例之載盤敲擊裝置55可為一小型氣壓缸；當然，其他可以產生一特定頻率敲擊、撞擊或震動效果之等效元件都可以適用。
另外，如圖中所示，溫度控制區3被配置在入料區2的一側，由於本實施例之設備係用於進行高溫測試，故溫度控制區3設定為加熱區，其包括一第一預熱區31及一第二預熱區32。其中，第一預熱區31和第二預熱區32可設定為二個不同溫度的加熱區，例如120℃和60℃。又，關於完測晶片暫置區FD，其可用於暫時放置須重測的完測電子元件，或暫時放置因機台故障或其他因素中斷測試時尚未完成測試之電子元件。
再如圖2A及圖2B所示，本實施例之入料預備區60、測試區4及出料預備區70是沿著導軌40而直線排列，而導軌40上還耦接入料載送裝置6和出料載送裝置7；其中，入料載送裝置6可移動於入料預備區60與測試區4之間，而出料載送裝置7可移動於測試區4與出料預備區70之間。
此外，如圖中所示之取放裝置8包括一入料取放模組81及一出料取放模組82；入料取放模組81用於移載待測電子元件Cy於入料區2、溫度控制區3及入料載送裝置6之間；出料取放模組82用於移載完測電子元件Cf於出料載送裝置7與出料區5之間。
以下先說明本實施例之入料及出料流程，請再繼續參閱圖2A以及圖2B；首先，載盤輸送裝置22自外部區域23移載待測晶片載盤21至機殼H內部之內部區域24後，入料取放模組81從待測晶片載盤21上取出待測電子元件Cy，並將之移到溫度控制區3，以調控待測電子元件Cy之溫度。當待測電子元件Cy之溫度達到一特定溫度時，例如60℃，入料取放模組81從溫度控制區3取出待測電子元件Cy並將之移載到入料預備區60，並放置於入料載送裝置6上。
接著，以下說明本實施例之測試移載作業之流程，請一併參閱圖4A至圖4E以及圖5A至圖5E，圖4A至圖4E係本發明一較佳實施例之測試移載作業俯視示意圖，圖5A至圖5E係本發明一較佳實施例之測試移載作業前視示意圖。當入料載送裝置6接收到入料載送裝置6後，入料載送裝置6從入料預備區60移動到測試區4，移動前請見圖4A及圖5A，移動後請見圖4B及圖5B。另外說明，本實施例之測試區4包括一壓測頭41及一測試座42，壓測頭41具備吸嘴411且可升降作動，而測試座42可供容置電子元件並對其進行檢測。
接著，如圖4B及圖5B所示，壓測頭41下降並以吸嘴411吸附待測電子元件Cy；待成功吸附待測電子元件Cy後，壓測頭41上升，而入料載送裝置6移出測試區4，即如圖4C及圖5C所示。
再者，如圖5C-1所示，壓測頭41下降，並將待測電子元件Cy置入測試座42，而系統開始對待測電子元件Cy進行測試；於測試進行過程中，壓測頭41始終壓抵待測電子元件Cy，以確保待測電子元件Cy可以確實電性接觸測試座42。
當測試完成之後，也就是待測電子元件Cy成為完測電子元件Cf，又如圖5C-2所示，壓測頭41上升，並將完測電子元件Cf自測試座42取出。接著，出料載送裝置7從出料預備區70移入測試區4，且壓測頭41下降，並將完測電子元件Cf放置於出料載送裝置7，即如圖4D以及圖5D所示。
當壓測頭41完成將完測電子元件Cf放置於出料載送裝置7並上升後，出料載送裝置7移出測試區4，同時入料載送裝置6鄰接該出料載送裝置7並以相同速度接續地移入測試區4，即如圖4E以及圖5E所示。換言之，在本實施例中，出料載送裝置7移出的同時，入料載送裝置6是同步移入的，此時壓測頭41可直接吸取待測電子元件Cy，請回到圖4B及圖5B，並依序地重複進行圖5C至圖5E的步驟即可。
另一方面，出料載送裝置7運載完測電子元件Cf至出料預備區70後，出料取放模組82取出完測電子元件Cf，並根據測試結果將該完測電子元件Cf放置對應的出料區5之第一區域53內的完測晶片載盤51。再且，當完測晶片載盤51滿載完測電子元件Cf後，載盤平移裝置52便將自第一區域53移載完測晶片載盤51至第二區域54，而載盤敲擊裝置55也啟動敲擊完測晶片載盤51，直到所有完測電子元件Cf皆已完整落入電子元件容置槽。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
2:入料區 3:溫度控制區 4:測試區 5:出料區 6:入料載送裝置 7:出料載送裝置 8:取放裝置 9:空盤區 21:待測晶片載盤 22:載盤輸送裝置 23:外部區域 24:內部區域 25:防塵滑罩 26:隔板 31:第一預熱區 32:第二預熱區 40:導軌 41:壓測頭 42:測試座 51:完測晶片載盤 52:載盤平移裝置 53:第一區域 54:第二區域 55:載盤敲擊裝置 60:入料預備區 70:出料預備區 81:入料取放模組 82:出料取放模組 91:空盤置放區 92:空盤暫置區 93:空盤移載裝置 94:空盤輸送裝置 411:吸嘴 FD:完測晶片暫置區 H:機殼 Cf:完測電子元件 Cy:待測電子元件
圖1係先前技術電子元件作業機的配置示意圖。 圖2A係本發明一較佳實施例之設備配置俯視圖。 圖2B係本發明一較佳實施例之設備配置示意圖。 圖3係本發明一較佳實施例之設備外觀立體圖。 圖4A至圖4E係本發明一較佳實施例之測試移載作業俯視示意圖。 圖5A至圖5E係本發明一較佳實施例之測試移載作業前視示意圖。
2:入料區
3:溫度控制區
4:測試區
5:出料區
6:入料載送裝置
7:出料載送裝置
8:取放裝置
9:空盤區
21:待測晶片載盤
22:載盤輸送裝置
23:外部區域
24:內部區域
31:第一預熱區
32:第二預熱區
40:導軌
51:完測晶片載盤
52:載盤平移裝置
53:第一區域
54:第二區域
55:載盤敲擊裝置
81:入料取放模組
82:出料取放模組
91:空盤置放區
92:空盤暫置區
93:空盤移載裝置
94:空盤輸送裝置
FD:完測晶片暫置區
Cf:完測電子元件
Cy:待測電子元件

Claims (10)

  1. 一種電子元件測試設備，其係包括： 一入料區，其用於裝載至少一待測電子元件； 一測試區，其包括一壓測頭及一測試座，該壓測頭包括一吸嘴，其用於吸取或放置該至少一待測電子元件，該測試座用於容置該至少一待測電子元件並對其進行測試； 一出料區，其用於裝載至少一完測電子元件； 一入料載送裝置，其用於移載該至少一待測電子元件進入該測試區； 一出料載送裝置，其用於將該至少一完測電子元件移出該測試區；以及 一取放裝置，其用於移載該至少一待測電子元件於該入料區及該入料載送裝置之間，並用於移載該至少一完測電子元件於該出料載送裝置與該出料區之間； 其中，當該至少一待測電子元件於該測試區內經過測試而成為該至少一完測電子元件後；該壓測頭之該吸嘴自該測試座吸取該至少一完測電子元件，該出料載送裝置移入該測試區，該壓測頭之該吸嘴將該至少一完測電子元件放置於該出料載送裝置後，該出料載送裝置移出該測試區，而該入料載送裝置鄰接該出料載送裝置並以相同速度接續地移入該測試區；該壓測頭之該吸嘴自該入料載送裝置吸取該至少一待測電子元件後，而該入料載送裝置移出該測試區，該壓測頭之該吸嘴將該至少一待測電子元件放置於該測試座。
  2. 如請求項1之電子元件測試設備，其更包括一機殼，該入料區包括一待測晶片載盤、一載盤輸送裝置、一外部區域及一內部區域；該入料區之該內部區域、該測試區、該入料載送裝置、該出料載送裝置、該取放裝置以及該出料區之至少局部設置於該機殼內；該載盤輸送裝置用於自該外部區域移載該待測晶片載盤至該內部區域；該待測晶片載盤上裝載該至少一待測電子元件。
  3. 如請求項2之電子元件測試設備，其更包括一防塵滑罩，其設置於該機殼之外部，並可選擇地滑移而罩住該入料區之該外部區域或遠離該外部區域。
  4. 如請求項2之電子元件測試設備，其中，該出料區包括一完測晶片載盤、一載盤平移裝置、一第一區域、一第二區域及一載盤敲擊裝置，該第一區域設置於該機殼內；該載盤平移裝置用於自該第一區域移載該完測晶片載盤至該第二區域；該完測晶片載盤上裝載該至少一完測電子元件；該載盤敲擊裝置設置於該第二區域，該載盤敲擊裝置以一特定頻率敲擊該完測晶片載盤。
  5. 如請求項2之電子元件測試設備，其更包括一空盤置放區、一空盤暫置區、一空盤移載裝置以及一空盤輸送裝置；該空盤置放區設置於該機殼外；該空盤移載裝置用於自該內部區域移載一空盤至該空盤暫置區，該空盤輸送裝置用於自該空盤暫置區移載該空盤至該空盤置放區。
  6. 如請求項1之電子元件測試設備，其更包括一入料預備區、一出料預備區及一導軌，該入料預備區、該測試區及該出料預備區是沿著該導軌而直線排列，該入料載送裝置和該出料載送裝置耦合於該導軌，該入料載送裝置移動於該入料預備區與該測試區之間，該出料載送裝置移動於該測試區與該出料預備區之間。
  7. 如請求項1之電子元件測試設備，其更包括一溫度控制區，其用於調控該至少一待測電子元件之溫度；該取放裝置包括一入料取放模組及一出料取放模組，該入料取放模組用於移載該至少一待測電子元件於該入料區、該溫度控制區及該入料載送裝置之間，該出料取放模組用於移載該至少一完測電子元件於該出料載送裝置與該出料區之間。
  8. 一種電子元件測試方法，其係包括以下步驟： (A)至少一待測電子元件被一取放裝置從一入料區移載到一入料載送裝置； (B)該入料載送裝置將該至少一待測電子元件移載到一測試區；該測試區內包括一壓測頭及一測試座； (C)該壓測頭自該入料載送裝置取出該至少一待測電子元件後，該入料載送裝置移出該測試區； (D)該壓測頭將該至少一待測電子元件置入該測試座，並對該至少一待測電子元件進行測試； (E)該壓測頭將至少一完測電子元件自該測試座取出；一出料載送裝置移入該測試區，該壓測頭將至少一完測電子元件置入該出料載送裝置； (F)該出料載送裝置移出該測試區，同時該入料載送裝置鄰接該出料載送裝置並以相同速度接續地移入該測試區；以及 (G)重複步驟(C)至(F)。
  9. 如請求項8之電子元件測試方法，其中，於該步驟(A)中，該至少一待測電子元件被該取放裝置從該入料區先移載到一溫度控制區，而該溫度控制區對該至少一待測電子元件調控溫度後，該取放裝置將之移載到該入料載送裝置。
  10. 如請求項8之電子元件測試方法，其中，於該步驟(F)中，該出料載送裝置移出該測試區後，該至少一完測電子元件被該取放裝置移載至一出料區之一完測晶片載盤上，該出料區設置一載盤敲擊裝置，該載盤敲擊裝置以一特定頻率敲擊該完測晶片載盤。
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