TW202314255A - 壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備主要包括上基座、致動器及下基座；當下基座欲裝配於上基座時，致動器驅動可動頭使之位於第一位置，而可動頭穿經下基座之開口槽後，致動器驅動可動頭使之位於第二位置，可動頭緊固下基座。換言之，本發明壓測頭之快速拆裝組件之結構簡易但又相當可靠，只要先將下基座之開口槽套入位在上基座上的致動器之可動頭；此時，致動器受控驅動可動頭，讓可動頭從第一位置移動到第二位置。然而，在移動過程中，可動頭將緊迫下基座之開口槽，進而使上基座和下基座緊固連接。

Description

壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備
本發明係關於一種壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備，尤指一種可提供模組化並可快速拆卸及快速安裝的壓測頭，以及具備該模組化壓測頭之電子元件測試設備。
由於電子元件測試機台造價昂貴，所以不論設備製造商抑或封測廠商，無不盡可能地重複利用測試機台，也就是透過機台的改裝，讓機台可以測試不同規格的待測物。
較常見的改裝方式，係在相同的機台架構下更換測試座模組以及壓接模組，因為此二模組是直接接觸到待測物。因此，在不同待測物之情況下，用於容置待測物並與其電性接觸的測試座模組、以及用於壓抵待測物以確保待測物與測試座完整電性接觸之壓接模組勢必更換。
然而，以現有技術而言，由於壓測頭上佈設有許多電路及流體管路，例如溫度感測電路、壓力感測電路、用於吸取晶片的負壓管路、用於加熱或冷卻的溫控管路…等，而且還有包括吸震緩衝之阻尼器、位置或角度調整的誤差吸收器…等；相關先前技術請參考公告第I733318號「壓測機構、測試設備及測試方法」。因此，習知的壓測頭幾乎都以螺栓鎖固的方式固定在機台上，無法任意拆裝，如此對於機台維修、保養、改裝而言相當不便。
由此可知，一種模組化設定，可快速拆卸、快速安裝，且結構穩固，可靠度佳之壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備，實為產業界、及社會大眾所殷殷期盼者。
本發明之主要目的係在提供一種壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備，俾能實現快速拆卸及快速安裝壓測頭，以模組化方式呈現，且結構相當穩固，可靠度極佳。
為達成上述目的，本發明一種壓測頭之快速拆裝組件主要包括上基座、致動器及下基座；上基座開設貫穿孔；致動器包括可動頭，而致動器設置於上基座之上表面，且可動頭穿經貫穿孔，並自上基座之下表面凸露出；下基座包括開口槽；其中，當下基座欲裝配於上基座時，致動器驅動可動頭使之位於第一位置，而可動頭穿經下基座之開口槽後，致動器驅動可動頭使之位於第二位置，可動頭緊固下基座。
換言之，本發明壓測頭之快速拆裝組件之結構簡易但又相當可靠，只要先將下基座之開口槽套入位在上基座上的致動器之可動頭；此時，致動器受控驅動可動頭，讓可動頭從第一位置移動到第二位置。然而，在移動過程中，可動頭將緊迫下基座之開口槽，進而使上基座和下基座緊固連接。據此，本發明壓測頭之快速拆裝組件不僅操作簡易，安全可靠；重要的是，只要透過致動器之作動，便可簡單且快速使上基座和下基座穩固耦接或鬆脫分離。
為達成前述目的，本發明一種電子元件測試設備，其包括複數個如前述所述壓測頭之快速拆裝組件、上固定板、下固定板以及升降臂；其中，複數快速拆裝組件係組設於下固定板之下表面，且升降臂係組設於上固定板之上表面，而上固定板耦接於下固定板。而且，複數快速拆裝組件與下固定板之下表面之間可分別設置一阻尼器，用以產生緩衝，避免直接衝擊。
另外，上固定板與下固定板之間可設置至少一快拆扣具，其可包括勾部及扣環，而勾部可設置於上固定板之側端面，扣環可設置於下固定板之側端面；然而，當上固定板耦接於下固定板時，扣環可緊扣於勾部。也就是說，本發明不僅個別的壓接頭可進行快速拆裝，就連安裝全部壓接頭的整個固定板也可以利用快拆扣具快速安裝或拆卸。
本發明壓測頭之快速拆裝組件及具備該組件之電子元件測試設備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。
請同時參閱圖1及圖2，圖1係本發明電子元件測試設備之一較佳實施例中整個壓接頭之立體圖，圖2係本發明電子元件測試設備之一較佳實施例之系統架構圖。如圖中所示，本實施例之電子元件測試設備主要包括四組快速拆裝組件1、一上固定板61、一下固定板11、一升降臂6、四阻尼器7以及四快拆扣具8；其中，升降臂6受控制單元C之控制而可上升或下降，升降臂6可由馬達搭配螺桿(圖中未示)、線性馬達搭配滑軌、氣壓缸、油壓缸或其他等效裝置所組成。
再者，升降臂6下方連接上固定板61，而上固定板61的下方透過快拆扣具8接合下固定板11；其中，每一快拆扣具8包括一勾部81及一扣環82，該勾部81設置於上固定板61之側端面，而扣環82設置於下固定板11之側端面。然而，當上固定板61耦接於下固定板11時，扣環82緊扣於勾部81；另外，當下固定板11欲脫離上固定板61時，也只要扳動快拆扣具8，讓扣環82脫離勾部81即可，極為快速、便利。
另外，四組快速拆裝組件1均組設於下固定板11之下表面，且在每一快速拆裝組件1與下固定板11之間設置一阻尼器7，其主要起緩衝作用，以避免升降臂6在下降進行取放或壓抵待測件的過程中，壓測頭直接撞擊下方測試座(圖中未示)。
請一併參閱圖1至圖4，圖3係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例之立體圖，圖4係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中上、下基座分離之立體圖。以下進一步說明本實施例之快速拆裝組件1，在本實施例中每一快速拆裝組件1主要包括一上基座2、二致動器3以及一下基座4。
其中，上基座2之相對應二側各開設一貫穿孔21，而二致動器3分別為第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2，且第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2設置於上基座2之上表面，並各自包括一可動頭31，且該可動頭31包括一凸緣311及一頸部312。再且，可動頭31之頸部312穿經上基座2之貫穿孔21，並自該上基座2之下表面凸露出該頸部312之部分及該凸緣311。
再且，下基座4之上表面包括一開口槽41，其係一長槽且開口朝向該下基座4之側端。此外，可動頭31之頸部312的二相對應側各包括一平切段313，其係指頸部312周緣朝軸向被平切一特定區段，該等平切段313之間距等於長槽之開口寬度。其中，平切段313之用意在於當開口槽41套入頸部312時，平切段313所構成之間距恰吻合開口槽41之寬度，故可形成導引效果，即便只有一個可動頭31套入開口槽41時，下基座4也不會左右擺動。
又，圖4中另外顯示一長型扣片5，其包括二穿孔51(請見圖5A)，而該二穿孔51各自套入第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2之該等可動頭31的該等頸部312並受限於凸緣311；較佳是，長型扣片5直接貼附於凸緣311之上表面。據此，本實施例透過將長型扣片5搭接於第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2之該等可動頭31之間，故當下基座4之開口槽41套入頸部312時，將可藉助於長型扣片5之導引，順利地使二端的可動頭31依序滑入開口槽41，可完全避免只有一端之可動頭31滑入，另一端可動頭31脫出開口槽41之情形發生。
又，圖4中另外顯示一長型扣片5，其包括二穿孔51，而該二穿孔51各自套入第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2之該等可動頭31的該等頸部312並受限於凸緣311；較佳是，長型扣片5直接貼附於凸緣311之上表面。據此，本實施例透過將長型扣片5搭接於第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2之該等可動頭31之間，故當下基座4之開口槽41套入頸部312時，將可藉助於長型扣片5之導引，順利地使二端的可動頭31沿著長型扣片5依序滑入開口槽41，可完全避免只有一端之可動頭31滑入，另一端可動頭31脫出開口槽41之情形發生。
請一併參閱圖4、圖5A及圖5B，圖5A係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中致動器之可動頭位於第一位置之剖面圖，圖5B係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中致動器之可動頭位於第二位置之剖面圖。
以下說明本實施例之快速拆裝組件1的作動方式；首先，當下基座4欲裝配於上基座2時，控制單元C控制致動器3去驅動可動頭31使之位於第一位置，如圖5A所示，即可動頭31向下凸伸之極限位置。
再者，下基座4之開口槽41先由側邊對準致動器3之可動頭31；接著，下基座4由側邊滑入上基座21並位於其正下方，讓開口槽41穿過致動器3的可動頭3之頸部312，而凸緣311和長型扣片5位於開口槽41下方。另外，在本實施例中，下基座4之上表面上的二相應斜對角各設置一定位銷44，且上基座2之下表面上二相應斜對角各設置一定位孔23；然而，當下基座4之開口槽41完全套入致動器3的可動頭3之頸部312後，下基座4之二定位銷44將對準上基座2之二定位孔23。
接著，控制單元C控制致動器3去驅動可動頭31軸向移動，使之位於第二位置，如圖5B所示，即可動頭31向上縮回之極限位置。此時，可動頭31之凸緣311緊迫地夾持該下基座4之開口槽41二側以及長型扣片5，使上基座2和下基座4緊固地連接，據此便完成下基座4之裝配動作。
另一方面，當下基座4欲自上基座2拆卸時，控制單元C控制致動器3去驅動可動頭31使之位於第一位置，即如圖5A所示；此時，下基座4已可自下基座4脫離，只需將下基座4沿著開口槽41之導引，而從反方向滑出可動頭31即可。
值得一提的是，本實施例之第一氣壓缸C1及第二氣壓缸C2各設有一位置感測器32，請見圖2，其用於感測可動頭31是否如預期地位於第一位置或第二位置，可由例如近接開關、光電開關、或壓力感測器所構成。然而，一旦發生可動頭31所停留之位置並非位於第一位置或第二位置，控制單元C隨即判定下基座4安裝失敗或下基座4脫離失敗，將發出警示以通報現場操作人員。
此外，請再參閱圖2、圖5A及圖5B，本實施例壓測頭之快速拆裝組件1亦提供了負壓氣體通道，以便於附加吸附及取放晶片之功能。進一步說明，上基座2包括負壓通道22，其一端耦接至一負壓源(圖中未示)，另一端開口位於上基座2之下表面。另外，下基座4包括流體通道42，其一端開口位於下基座4之上表面，另一端開口位於下基座4之下表面，並構成晶片取放孔43。
據此，當下基座4裝配於上基座2時，上基座2之負壓通道22將對準下基座4之流體通道42，故晶片取放孔43將可導通至負壓源而形成負壓，可吸附待測件，且該二通道接合處還設有O型環45，以避免氣洩。另外，如圖2所示，本實施例在上基座2之負壓通道22與負壓源之間設有一電磁閥9，其電性連接至控制單元Ｃ並係用於控制負壓通道22連通至負壓源與否，亦即可以用於控制吸附或放置待測件(圖中未示)。
整體而言，本實施例至少具備以下無法預期之功效： 1.     安裝和拆卸都相當簡便，只需要透過控制單元發出控制命令來啟動氣壓缸即可，剩下的只需要操作人員將下基座沿著開口槽之導引，將開口槽套接在可動頭上，或將開口槽滑出而脫離可動頭；而且，上基座和下基座以模組化方式呈現，透過氣壓缸的鎖定，連接相當穩固，得以實現快速拆卸及快速安裝壓測頭，可靠度極佳； 2.     可動頭的頸部之平切段所構成之間距恰吻合開口槽之寬度，故可形成導引效果，即便只有一個可動頭套入開口槽時，下基座也不會左右擺動； 3.     長型扣片搭接於第一氣壓缸及第二氣壓缸之該等可動頭之間，故當下基座之開口槽套入頸部時，將可藉助於長型扣片之導引，順利地使二端的可動頭依序滑入開口槽，可完全避免只有一端之可動頭滑入，另一端可動頭脫出開口槽之情形發生； 4.     第一氣壓缸及第二氣壓缸各設有一位置感測器；一旦發生可動頭所停留之位置並非位於第一位置或第二位置，控制單元隨即判定下基座安裝失敗或下基座脫離失敗，將發出警示以通報現場操作人員； 5.     上基座之下表面的斜對角二端部各設有一定位孔，而下基座之上表面相對應之斜對角二端部則各設有一定位銷；當下基座欲裝配於上基座時，可透過定位銷對位於定位孔，讓上基座和下基座達成精準對位； 6.     上基座設有負壓通道，下基座設有流體通道；當下基座裝配於上基座時，上基座之負壓通道將對準下基座之流體通道，故晶片取放孔將可導通至負壓源而形成負壓，可用於吸附待測件，且該二通道接合處還設有O型環，以避免氣洩； 7.     下固定板與上固定板之間透過快拆扣具可實現快速接合或脫離；其中，當上固定板欲耦接於下固定板時，只要扳動快拆扣具，讓扣環緊扣於勾部即可；另外，當下固定板欲脫離上固定板時，也只要扳動快拆扣具，讓扣環脫離勾部即可，極為快速、便利。
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。
1:快速拆裝組件 2:上基座 3:致動器 4:下基座 5:長型扣片 6:升降臂 7:阻尼器 8:快拆扣具 9:電磁閥 11:下固定板 21:貫穿孔 22:負壓通道 23:定位孔 31:可動頭 32:位置感測器 41:開口槽 42:流體通道 43:晶片取放孔 44:定位銷 45:O型環 51:穿孔 61:上固定板 81:勾部 82:扣環 311:凸緣 312:頸部 313:平切段 C:控制單元 C1:第一氣壓缸 C2:第二氣壓缸
圖1係本發明電子元件測試設備之一較佳實施例中整個壓接頭之立體圖。 圖2係本發明電子元件測試設備之一較佳實施例之系統架構圖。 圖3係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例之立體圖。 圖4係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中上、下基座分離之立體圖。 圖5A係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中致動器之可動頭位於第一位置之剖面圖。 圖5B係本發明壓測頭之快速拆裝組件一較佳實施例中致動器之可動頭位於第二位置之剖面圖。
1:快速拆裝組件
2:上基座
3:致動器
4:下基座
5:長型扣片
7:阻尼器
21:貫穿孔
23:定位孔
31:可動頭
41:開口槽
44:定位銷
311:凸緣
312:頸部
313:平切段
C1:第一氣壓缸
C2:第二氣壓缸

Claims (10)

  1. 一種壓測頭之快速拆裝組件，其係包括： 一上基座，其開設至少一貫穿孔； 至少一致動器，其包括一可動頭，該至少一致動器設置於該上基座之一上表面，該可動頭穿經該至少一貫穿孔，並自該上基座之一下表面凸露出；以及 一下基座，其包括一開口槽； 其中，當該下基座欲裝配於該上基座時，該至少一致動器驅動該可動頭使之位於一第一位置，該可動頭穿經該下基座之該開口槽後，該至少一致動器驅動該可動頭使之位於一第二位置，該可動頭緊固該下基座。
  2. 如請求項1之壓測頭之快速拆裝組件，其中，該可動頭包括一凸緣及一頸部；當該下基座欲裝配於該上基座時，該可動頭之該頸部穿經該下基座之該開口槽後，該至少一致動器驅動該可動頭軸向移動，使之位於該第二位置，該可動頭之該凸緣緊固該下基座。
  3. 如請求項2之壓測頭之快速拆裝組件，其中，該開口槽為一長槽，該可動頭之該頸部之二相對應側各包括一平切段，該等平切段之間距等於該長槽之開口寬度。
  4. 如請求項2之壓測頭之快速拆裝組件，其更包括一長型扣片，其包括二穿孔；該至少一致動器包括一第一氣壓缸及一第二氣壓缸，該長型扣片之該二穿孔各自套入該第一氣壓缸及該第二氣壓缸之該等可動頭的該等頸部並受限於該凸緣。
  5. 如請求項4之壓測頭之快速拆裝組件，其中，該第一氣壓缸及該第二氣壓缸各自包括一位置感測器，其用以感測該可動頭之位置。
  6. 如請求項1之壓測頭之快速拆裝組件，其中，該上基座包括至少一負壓通道，該下基座包括至少一流體通道及至少一晶片取放孔；當該下基座裝配於該上基座時，該至少一流體通道之一端連通至該至少一負壓通道，另一端連通至該至少一晶片取放孔。
  7. 如請求項1之壓測頭之快速拆裝組件，其中，該上基座之該下表面包括至少一定位孔，該下基座之上表面包括至少一定位銷；當該下基座欲裝配於該上基座時，該至少一定位銷對位於該至少一定位孔後，該至少一致動器驅動該可動頭使之位於該第二位置，而該可動頭緊固該下基座。
  8. 一種電子元件測試設備，其係包括： 複數個如請求項1至7中任一項所述之壓測頭之快速拆裝組件； 一上固定板； 一下固定板；以及 一升降臂； 其中，該複數快速拆裝組件係組設於該下固定板之下表面，該升降臂係組設於該上固定板之上表面，該上固定板耦接於該下固定板。
  9. 如請求項8之電子元件測試設備，其更複數阻尼器，其分別設置於該複數快速拆裝組件與該下固定板之該下表面之間。
  10. 如請求項8之電子元件測試設備，其更包括至少一快拆扣具，該至少一快拆扣具包括一勾部及一扣環，該勾部設置於該上固定板之側端面，該扣環設置於該下固定板之側端面；當該上固定板耦接於該下固定板時，該扣環緊扣於該勾部。
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