TWI393891B - Test head moving device and electronic component testing device - Google Patents

Description

測試頭移動裝置及電子元件測試裝置

本發明係關於在用於測試半導體積體電路元件等的各種電子元件(以下通稱為IC元件)的電子元件測試裝置中，為了使測試頭和處理機連結，而移動測試頭的測試頭移動裝置以及具備該測試頭移動裝置之電子元件測試裝置。

用以測試已封裝的IC元件之電子元件測試裝置包括：和IC元件電性連結之測試頭、透過測試頭而和IC元件之間執行測試信號的收發之測試器、將IC元件按壓到測試頭的處理器(handler)(電子元件處理裝置)。

處理器具有用以將高溫或低溫的熱應力施加於IC元件之反應室。反應室的底面形成開口。藉由使測試頭的上部插入該開口內，而使測試頭和該處理器連結。

該測試頭的連結操作中，使用可以操縱測試頭的測試頭移動裝置。在測試頭和處理器連結時，首先，藉由該測試頭移動裝置，使測試頭水平移動到處理器之開口的下方。繼之，藉由測試頭移動裝置使測試頭上升，使測試頭的上部插入處理器開口內。

在上述的連結之時，在測試頭固持在高位的狀態下，使測試頭移動裝置朝向處理器水平移動時，則測試頭和處理器會互相干擾，而產生有可能損傷到測試頭或處理器的問題。

本發明欲解決的課題為，提供能夠防止測試頭或電子元件處理裝置之損傷的測試頭移動裝置及具有該測試頭移動裝置之電子元件測試裝置。

依據本發明，提供一種測試頭移動裝置，其係為了在電子元件測試裝置中使測試頭和電子元件處理裝置連結，而使測試頭移動的測試頭移動裝置，其包括：使該測試頭升降的升降裝置；使該測試頭在水平方向移動之水平移動裝置；禁止裝置，其依據該測試頭的高度，禁止該水平移動裝置的水平移動(參見申請專利範圍第1項)。

在上述發明中雖然未特別加以限定，但以此為佳：該禁止裝置包括：檢出裝置，其檢測出該測試頭正位於特定高度之事實；制動器，在該檢出裝置檢測出該測試頭正位於特定高度之事實的情況下，容許或禁止該水平移動裝置的水平移動，而在該檢出裝置未檢測出該測試頭正位於特定高度之事實的情況下，禁止或容許該水平移動裝置的水平移動(參見申請專利範圍第2項)。

在上述發明中雖然未特別加以限定，但以此為佳：該特定高度係為該測試頭藉由該升降裝置之可升降範圍的最下限，該制動器在該檢出裝置檢測出該測試頭正位於最下限之事實的情況下，容許該水平移動裝置的水平移動，而在該檢出裝置未檢測出該測試頭正位於最下限之事實的情況下，禁止該水平移動裝置的水平移動(參見申請專利範圍第3項)。

在上述發明中雖然未特別加以限定，但以此為佳：該禁止裝置包括：抵接地面的抵接元件；使該抵接元件接近或遠離該地面之移動裝置；位於該抵接元件和該移動裝置之間，使該抵接元件向該地面加壓的第1加壓裝置(參見申請專利範圍第4項)。

在上述發明中雖然未特別加以限定，但以此為佳：該移動裝置包括：透過該第1加壓裝置而安裝該抵接元件的活塞桿；使該活塞桿移動的流體壓汽缸；該流體壓汽缸係為具有使該活塞桿隨著壓力流體之停止供應而被固定之鎖住功能的汽缸(參見申請專利範圍第5項)。

在上述發明中雖然未特別加以限定，但以此為佳：該流體壓汽缸具有第2加壓裝置，其將連接於該活塞桿之一端的活塞朝向該地面加壓。

再者，為了達上上述目的，依據本發明，提供了一種電子元件測試裝置，其係用以執行被測試電子元件的測試，其包括：如上述之測試頭移動裝置；被固持在該測試頭移動裝置上的測試頭；和該測試頭電性連接之測試器(參見申請專利範圍第7項)。

在本發明中，對應於測試頭的高度，而禁止由水平移動裝置的水平移動。因能夠避免測試頭和電子元件處理裝置的干擾，而能夠防止測試頭或電子元件處理裝置的損傷。

下文配合圖式，說明本發明之實施型態。

第1圖顯示依據本發明實施型態之電子元件測試裝置之概略側面圖。

如第1圖所示本發明實施型態之電子元件測試裝置包括：和IC元件電性連接的測試頭100；透過測試頭100和IC元件之間執行測試信號之收發的測試器(主機)200；將IC元件按壓到測試頭100的處理器300；用以使測試頭100和處理器300連結之測試頭移動裝置10。測試頭100和測試器200係藉由纜線210而電性連結。在測試頭100的上部，裝設了和IC元件電性接觸的插座150。在處理器300形成用以使測試頭100插入反應室內的開口310。

如同圖所示，測試頭100係使用測試頭移動裝置10而和處理器300連結。使測試頭100和處理器300連結時，首先，由測試頭移動裝置10使測試頭100水平移動，使測試頭100位於處理器300的開口310的下方。繼之，由測試頭移動裝置10使測試頭100上升，使測試頭100的上部插入開口310。

繼之，說明本實施型態之測試頭移動裝置10。

第2圖及第3圖顯示本發明實施型態的測試頭移動裝置的平面圖及側面圖，第4圖顯示依據本發明實施型態之連扣機構之全體構成之氣體配管圖，第5圖顯示依據本發明實施型態之制動器的分解斜視圖。

如上所述，本實施型態的測試頭移動裝置10，係為能夠使測試頭100在水平方向及垂直方向移動以使得測試頭100和處理器300連結的裝置。如第2圖及第3圖所示，該測試頭移動裝置10係由下列構成：可水平移動的框架11；以可升降的方式固持在框架11的2支升降臂15。

框架11包括：沿著X軸方向平行配置的2支基座元件12；以及直立於基座元件12之間的直立元件13。

在各基座元件12的前後端分別裝設了萬向輪121。藉由該萬向輪121，使得框架11可以水平移動(在平行於XY平面的方向移動)。再者，在地面設置線性導具以代替萬向輪121，藉由該線性導具使框架11水平移動亦可。

直立元件13係分別使用螺栓等固定在各框架11的後端附近。在直立元件13的前面的兩側邊，沿著Z軸方向設置用以固持並使升降臂15能升降的線性導具131。

再者，在直立元件13的背面，設有2個操作手把132、133。操作者藉由轉動第1操作手把132，透過齒輪機構(未特別圖示)，而能夠使升降臂15上升或下降。另一方面，操作者轉動第2操作手把133時，透過鏈條機構(未特別圖示)，而能夠調整測試頭100的傾斜程度。再者，在直立元件13的背面，還設置了操作者使測試頭移動裝置10水平移動時所使用的2個手把134。

2支升降臂15係沿著X軸方向平行延伸，配置於基座元件12的上方。在這些升降臂15的尖端之間配置了測試頭100，使用螺栓等將升降臂15和測試頭100固定。另一方面，升降臂15的後端，係以可升降的方式固持在直立元件13的線性導具131上，藉此，測試頭移動裝置10可以使測試頭100商降。基座元件12和升降臂15之間設置了氣彈簧16。藉由該氣彈簧16輔助升降臂15的上升動作。

另外，本實施型態的測試頭移動裝置10，具有在連結操作時防止測試頭100和處理器300互相干擾的連扣機構20。

如第4圖所示，該連扣機構20由下列構成：氣體供應源21、調整器22、限制開關23、切換閥24、配管25、26、及4個制動器30。

氣體供應源21係由例如氣體壓縮機構成。調整器22能夠調整由氣體供應源21供應之氣體的壓力。氣體供應源21和用以驅動制動器30的主配管25、以及控制控制切換閥24的次配管26連接。

限制開關23係為用以檢出測試頭100位於最下限位置的開關。如第3圖所示，該限制開關23設置在直立元件13的側面，其係設置在當升降臂15使測試頭100下降到最下限時，該升降臂15的一部份會接觸到限制開關23的高度。

如第4圖所示，限制開關23和次配管26連接。當限制開關23為關閉(off)時(測試頭100位於非最下限之任意高度時)，閥關閉而將次配管26關閉。另一方面，當限制開關23為開放(on)時(測試頭100位於最下限時)，閥打開而透過次配管26將加壓氣體供應給切換閥24。藉由供應該加壓氣體而使切換閥24切換。

切換閥24和主配管25連接，隨著限制開關23的開放/關閉，能夠使得加壓氣體之供應對象在各制動器30具有的汽缸40的第1風門42或第2風門43之間切換。藉由該切換動作，使制動器30的汽缸40上下動作。

如第5圖所示，制動器30由下列構成：裝設板31、支架32、汽缸40、引導單元33、按壓單元50。

如第4圖所示，本實施型態中的汽缸40，係為具有使活塞41向下方加壓的彈簧42之彈簧汽缸。再者，該汽缸40係為可以隨著氣體停止供應而使得活塞桿43固定(固持)的鎖住機構汽缸。因此，本實施型態之汽缸40，即使氣體停止供應，也能夠藉由彈簧42而強制使活塞桿43下降，而且在已下降的狀態下將活塞桿43鎖住，所以能夠防止在氣體停止供應時測試頭移動裝置10不經意的移動。

如第4圖和第5圖所示，該汽缸40具有2個風門44、45。當加壓氣體供應到第1風門44時，使活塞桿43下降。另一方面，當加壓氣體供應到第2風門45時，使活塞桿43上升。

如第4圖所示，當限制開關23關閉時，加壓氣體從氣體供應源21經過切換閥24而供應到第1風門44。另一方面，當限制開關23開放時，藉由切換閥24而將加壓氣體的供應對象從第1風門44切換為第2風門45。

如第5圖所示，該汽缸40透過2個支架32而固定在裝設板31上。如後述，該裝設板31被固定在框架11的基座元件12上。汽缸40的活塞桿43貫通引導單元33，在其前端裝設了按壓單元50。在汽缸40驅動時，藉由引導單元33的軸承，而滑順地引導活塞桿43。

如第5圖所示，按壓單元50由下列構成：基板51、抵接板53、螺栓54、及減震墊55。

基板51在本實施型態中係由圓盤狀的元件構成，汽缸40的活塞桿43的前端固定在其上面中央處。再者，在基板51上形成為了讓螺栓54貫通的3個貫通孔51a。這3個貫通孔51a係以實質等間隔配置。

抵接板53也一樣，在本實施型態中係由圓盤狀的元件構成。在抵接板53上形成可以和螺栓54螺合的3個螺孔53a。這3個螺孔53a分別和基板51的貫通孔51a相對向。

另外，在抵接板53的下面貼附了減震墊55。該減震墊55係由例如橡膠等的可變形且不容易滑脫的材料構成，以使得抵接元件50和地面密接。

基板51和抵接板53之間裝設了3個彈簧52。各彈簧52，具有使基板51和抵接板53彼此背離的方向之加壓力，並配置為和螺栓54同軸狀。

在2枚板狀物51、53之間夾著彈簧52的情況下，螺栓54從基板51的上面插入貫通孔51a，該螺栓54和抵接板53的螺孔53a螺合，螺栓54的頭部固定在基板51的上面。因此，板狀物51、53之背離因為螺栓54而受限。

再者，板狀物51、53的平面形狀並不限於圓形，例如為矩形亦可。再者，彈簧52的數量也無特別限定，而可以因應所欲之彈性力而適當設定。

如第2圖及第3圖所示，上述說明之4個制動器30分別設置在2支基座元件12的前後端的附近。在連扣機構20動作時，制動器30的按壓單元50和地面接觸，因此，禁止了測試頭移動裝置10的水平移動。相對於此，當連扣機構20被解除時，制動器30的按壓單元50離開地面，而使測試頭移動裝置10可以水平移動。

第6A圖顯示測試頭位於任意高度時的制動器的側面圖，第6B圖顯示測試頭位於最下限位置時之制動器的側面圖，第6C圖顯示停止供應氣體時之制動器的側面圖。

以下參照第6A～6C圖，說明本實施型態之測試頭移動裝置10的動作。

在執行測試頭100的連結操作時，當測試頭100位於非最下限之任意高度時，限制開關23關閉。因此，從氣體供應源21供應的加壓氣體，透過切換閥24而導入汽缸40的第1風門44。藉此，汽缸40將按壓單元50壓下，因此，如第6A圖所示，按壓單元50和地面FP密接，而禁止測試頭移動裝置10的水平移動。因此，在本實施型態中，能夠防止連結操作時測試頭100和處理器300的互相干擾。

另外，在本實施型態中，藉由調整器22將加壓氣體的壓力設定在低水準(例如0.5MPa左右)，汽缸40僅輸出能使按壓單元50的彈簧52收縮的微弱按壓力。因此，即使當制動器30將按壓單元按壓到地面FP，也能夠維持測試頭100相對於精密設定的處理器300的水平度。

操作者藉由操作第1操作手把132而使升降臂15下降，當測試頭100位於最下限時，限制開關23關閉。藉此，加壓氣體透過切換閥24而導入汽缸40的第2風門45，汽缸40將按壓單元50提起。因此，如第6B圖所示，按壓單元50從地面FP離開，使得測試頭移動裝置10可以水平移動。

在此狀況下，操作者使用手把134使測試頭移動裝置10水平移動，以使得測試頭100位於處理器300的開口310的下方。當測試頭100位於開口310的下方之後，操作者使用第1操作手把132使升降臂15上升，將測試頭100的上部插入處理器300的開口310中。藉由以上一連串的動作，使測試頭100和處理器300連結。

另一方面，當加壓氣體停止供應時，如第6C圖所示，藉由彈簧42將活塞41壓向下並使活塞桿43伸長，在按壓單元50和地面FP抵接的狀態下，藉由鎖住功能將活塞桿43鎖住。因此，在氣體停止供應時也能夠防止測試頭移動裝置10的不經意的移動。

再者，在本實施型態中，在按壓單元50中，在2枚板狀物51、53之間夾著彈簧52，彈簧52使抵接板51向下方加壓。因此，如第6C圖所示，即使汽缸40的鎖住機構有齒隙BL，也可以藉由按壓單元50吸收該齒隙BL，而能夠確實禁止測試頭移動裝置10的水平移動。

再者，上述說明的實施型態中，係記載用以協助本發明的理解，並非記載用於限定本發明。因此，上述實施型態中揭露的各元件，係包含本發明技術領域中所屬的所有設計變更或均等物。

在上述實施型態中，在測試頭位於最下限時，係說明為解除連扣機構，但其並不以此為限。例如測試頭的位置高於特定高度時，使連扣機構動作亦可。或者，測量固持在升降臂上的測試頭的高度，當該測量值在既定範圍內時，使連扣機構動作或解除亦可。

再者，在上述實施型態中，係說明為使用空氣壓力來驅動連扣機構，但其並不以此為限。使用油壓等的其他流體壓力來驅動連扣機構亦可。

10．．．測試頭移動裝置

11．．．框架

12．．．基座元件

121．．．萬向輪

13．．．直立元件

132、133．．．操作手把

134．．．手把

15．．．升降臂

16．．．氣彈簧

20．．．連扣機構

210．．．纜線

21．．．氣體供應源

22．．．調整器

23．．．限制開關

24．．．切換閥

30．．．制動器

40．．．汽缸

41．．．活塞

42．．．彈簧

43．．．活塞桿

44,45．．．風門(port)

50．．．按壓單元

51‧‧‧基板

52‧‧‧彈簧

53‧‧‧抵接板

54‧‧‧閂

100‧‧‧測試頭

200‧‧‧測試器

300‧‧‧處理器

310‧‧‧開口

BL‧‧‧齒隙

第1圖顯示依據本發明實施型態之電子元件測試裝置之概略側面圖。

第2圖顯示本發明實施型態的測試頭移動裝置的平面圖。

第3圖顯示本發明實施型態的測試頭移動裝置的側面圖。

第4圖顯示依據本發明實施型態之連扣機構之全體構成之氣體配管圖。

第5圖顯示依據本發明實施型態之制動器的分解斜視圖。

第6A圖顯示測試頭位於任意高度時的制動器的側面圖。

第6B圖顯示測試頭位於最下限位置時之制動器的側面圖。

第6C圖顯示停止供應氣體時之制動器的側面圖。

10．．．測試頭移動裝置

100．．．測試頭

11．．．框架

12．．．基座元件

121．．．萬向輪

131．．．直立元件

132、133．．．操作手把

134．．．手把

15．．．升降臂

16．．．氣彈簧

210．．．纜線

23．．．限制開關

30．．．制動器

Claims (7)

1. 一種測試頭移動裝置，其係為了在電子元件測試裝置中使測試頭和電子元件處理裝置連結，而使該測試頭移動，其包括：使該測試頭升降的升降裝置；使該測試頭在水平方向移動之水平移動裝置；禁止裝置，其依據該測試頭的高度，禁止該水平移動裝置的水平移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試頭移動裝置，該禁止裝置包括：檢出裝置，其檢測出該測試頭正位於特定高度之事實；制動器，在該檢出裝置檢測出該測試頭正位於特定高度之事實的情況下，容許或禁止該水平移動裝置的水平移動，而在該檢出裝置未檢測出該測試頭正位於特定高度之事實的情況下，禁止或容許該水平移動裝置的水平移動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測試頭移動裝置，該特定高度係為該測試頭藉由該升降裝置之可升降範圍的最下限，該制動器在該檢出裝置檢測出該測試頭正位於最下限之事實的情況下，容許該水平移動裝置的水平移動，而在該檢出裝置未檢測出該測試頭正位於最下限之事實的情況下，禁止該水平移動裝置的水平移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試頭移動裝置，該禁止裝置包括：抵接地面的抵接元件； 使該抵接元件接近或遠離該地面之移動裝置；位於該抵接元件和該移動裝置之間，使該抵接元件向該地面加壓的第1加壓裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測試頭移動裝置，該移動裝置包括：透過該第1加壓裝置而安裝該抵接元件的活塞桿；使該活塞桿移動的流體壓汽缸；該流體壓汽缸係為具有使該活塞桿隨著壓力流體之停止供應而被固定之鎖住功能的汽缸。
6. 如申請專利範圍第5項所述之測試頭移動裝置，該流體壓汽缸具有第2加壓裝置，其將連接於該活塞桿之一端的活塞朝向該地面加壓。
7. 一種電子元件測試裝置，其係用以執行被測試電子元件的測試，其包括：如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之測試頭移動裝置；被固持在該測試頭移動裝置上的測試頭；和該測試頭電性連接之測試器。