TWI424172B - Temperature control system for electronic component test - Google Patents

Description

電子元件測試裝置之溫度控制系統

本發明尤指其提供一種於執行測試作業時，可獲致電子元件內部即時負載資訊，並利用壓接機構之輸出單元的即時調控，準確的將電子元件控制於預設的測試溫度範圍內，達到獲致最佳測試品質之電子元件測試裝置之溫度控制系統。

按，電子元件於執行測試作業時，均係控制於預設的測試溫度範圍內，由於習用的電子元件因本身功能有限，其於執行測試作業的過程中，本身因執行程式作業所產生的自熱相當有限，因此不易超出預設的測試溫度範圍；然而隨著科技的進步，電子元件不斷提昇處理速度及功能，如此電子元件在執行測試作業時，將會快速的產生自熱，進而易於超出預設的測試溫度範圍，因此必須於機台之下壓治具上裝設冷熱交換器，以與電子元件所產生之自熱作冷熱交換，而使測試作業能保持於預設的測試溫度範圍內。

請參閱第1圖，其係本申請人先前申請之台灣發明專利第96140369號『檢測機壓接機構之致冷溫控裝置』專利案，其係於壓接機構20上設有一可由驅動源驅動升降之下壓桿21，於該下壓桿21頭端則設有一下壓治具組22，其中，下壓治具組22內係裝設有致冷晶片23，於致冷模式時，電流方向係使致冷晶片23之下方吸熱端產生冷卻面，上方則為放熱端，為了增加放熱端之散熱能力，另於放熱端之上方裝設散熱裝置30，藉由致冷晶片23通電所產生的冷卻面，即可與熱源進行冷熱交換；另於下壓治具組22之端部係凸設有一感溫器24，該感溫器24係藉由彈簧25的推頂而凸伸出下壓治具組22之端部，並以線路將訊號連結至外部。感溫器24係以線路連結至外部之訊號轉換器26，訊號轉換器26再連結於控制單元27，控制單元27係可與資料庫進行運算比對，並連結至一電源供應器28，該電源供應器28係可控制輸出至致冷晶片23之電流量，而調整控制致冷晶片23之輸出功率，藉以控制致冷晶片23之致冷程度。當下壓桿21下壓電子元件31進行檢測時，感溫器24藉由彈簧25之彈力係可保持接觸於電子元件31之表面，並將所感測到之溫度訊號傳輸至訊號轉換器26，訊號轉換器26將溫度訊號轉換後再傳輸至控制單元27，控制單元27於接收該溫度訊號後即進行運算，並將運算後所獲致之溫差值與資料庫進行比對後，會將所需電流量之訊號傳輸至電源供應器28，以控制電源供應器28輸出至致冷晶片23之電流量(I)，而調整控制致冷晶片23之輸出功率(P)，進而藉以控制致冷晶片23之致冷程度。

該專利案之感溫器24雖可連續的將電子元件之表面溫度訊號傳輸至控制單元27，以使得控制單元27可隨時調整控制電源供應器28輸出至致冷晶片23之輸出功率，惟因感溫器24所測得為電子元件31的表面溫度，該表面溫度也僅是延遲反應出電子元件31內部的溫度，而非實際反應出電子元件31內部的即時實際溫度，因此導致電源供應器28的反應較為延遲，而無法較為準確且即時的調整控制致冷晶片23之輸出功率(P)，此缺點尤其對於現今高處理速度的電子元件而言，其所產生突升的高熱便無法即時有效的被控制在於預設的測試溫度範圍內，而影響測試品質。

有鑑於此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨之問題深入研究，經過長期努力之研究與試作，終究研創出一種可獲致電子元件內部即時負載資訊，並得以即時調控壓接機構之輸出單元，以準確的將電子元件控制於預設的測試溫度範圍內之溫度控制系統，進而大幅改善習式之缺弊，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的係提供一種電子元件測試裝置之溫度控制系統，其主要係設有至少一供承置電子元件以執行測試作業之測試單元，以及至少一連結於測試單元用以感測電子元件內部即時負載資訊之第一感測單元，該第一感測單元並連結一處理單元，另於測試單元上方設有至少一用以壓抵電子元件表面之壓接機構，於該壓接機構上設有用以感測電子元件表面溫度之第二感測單元，該第二感測單元並連結至處理單元，進而於執行測試作業時，可利用第一感測單元感測獲致電子元件內部的即時負載資訊，並經由處理單元與第二感測單元感測傳輸的訊號進行資料的運算比對，處理單元於完成比對分析後傳輸一命令訊號至壓接機構內之輸出單元，以調控壓接機構溫度，進而可利用壓接機構之輸出單元的即時調控，準確的將電子元件控制於預設的測試溫度範圍內，達到獲致最佳測試品質之目的。

為使 貴審查委員對本發明有更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第2圖，本發明係設有至少一供承置電子元件40以執行測試作業之測試單元41，該測試單元41可為內建有測試程式之測試單元或為真實作業環境之測試公板，至少一連結於測試單元41用以感測電子元件內部即時負載資訊之第一感測單元42，該第一感測單元42可為電子元件40本身內建之感溫器，於電子元件40電性連結於測試單元41時，可透過測試單元41傳輸溫度訊號，第一感測單元42亦可為電子元件內部偵測電路，於電子元件40電性連結於測試單元41時，可透過測試單元41偵測電子元件內部電路變化，並以線路傳輸電路變化值訊號，第一感測單元42又可為偵測電流變化之功率偵測器，於電子元件40電性連結於測試單元41時，可透過測試單元41偵測電源的電流量，並以線路傳輸電流值訊號，於本實施例中，該第一感測單元42為功率偵測器；另於測試單元41上方設有至少一用以壓抵電子元件40表面之壓接機構50，該壓接機構50上設有一可由驅動源驅動升降之下壓桿51，於該下壓桿51頭端則設有一下壓治具組52以壓抵電子元件40表面，其中，下壓治具組52內係裝設有至少一用以調控壓接機構溫度之 輸出單元53，該輸出單元53可為流體輸出裝置或功率輸出器，於本實施例中，該輸出單元53為具有電源供應器及致冷晶片之功率輸出器，而可利用電源供應器調控致冷晶片之輸出功率，以控制下壓治具組52的溫度，另於壓接機構50上設有用以感測電子元件40外部溫度之第二感測單元43，於本實施例中，該第二感測單元43係為設於下壓治具組52端部之感溫器，以感測電子元件40之表面溫度，該第二感測單元43之感溫器並以線路將溫度訊號連結至外部。

請參閱第3圖，本發明係設有至少一處理單元44，該處理單元44係設有資料庫並具有運算比對功能，第一感測單元42以線路傳輸電流值訊號後，可經由一訊號轉換器45而傳輸至處理單元44，而第二感測單元43以線路傳輸溫度訊號後，可經由一訊號轉換器46而傳輸至處理單元44，處理單元44即將第一感測單元42傳輸的功率資訊、輸出單元53之輸出功率及第二感測單元43傳輸的表面溫度資訊進行比對，並依據比對後的相對關係，由處理單元44傳輸一命令訊號至輸出單元53，以調控輸出單元53的輸出功率。

請參閱第3、4圖，本發明當壓接機構50之下壓治具組52壓抵電子元件40之表面後，測試單元41即開始執行測試作業，此時，第一感測單元42可透過測試單元41偵測電源的電流量，而感測獲致電子元件40內部的即時負載資訊，並將該電子元件40內部的即時負載資訊經由訊號轉換器45傳輸至處理單元44；由於當測試到為不良品之電子元件時，如第一感測單元42為電子元件40本身內建之感溫器或為電子元件內部偵測電路，其所感測到的即時負載資訊會出現相當大的異常值，若以該異常值直接傳輸至處理單元44進行比對運算，將會導致輸出單元53作出錯誤的調控，因此為了確保第一感測單元42所傳輸的電子元件40內部即時負載資訊為正常合理之資訊，另以第二感測單元43同時將感測的電子元件40表面溫度經由訊號轉換器46傳輸至處理單元44，處理單元44即將第一感測單元42所感測到的即時負載資訊及第二感測單元43感測的電子元件40表面溫度訊號與資料庫進行比對運算，於處理單元44完成比對分析後，該處理單元44即傳輸一命令訊號至壓接機構50內之輸出單元53，於本實施例中，該輸出單元53為具有電源供應器及致冷晶片之功率輸出器時，處理單元44係傳輸一命令訊號至輸出單元53之電源供應器，以控制電源供應器之輸出電流量，藉以調控致冷晶片之輸出功率，並使致冷晶片熱傳導至壓接機構50之下壓治具組52，而與電子元件40進行冷熱交換，使電子元件40於預設的測試溫度範圍內。

本發明由於設有第一感測單元42，而可感測獲致電子元件40內部的即時負載資訊，並輔以比對第二感測單元43感測的電子元件40表面溫度訊號，不僅可確保第一感測單元42所傳輸的電子元件40內部即時負載資訊為正常合理之資訊，以避免輸出單元53作出錯誤的調控，且可即時調控輸出單元53，使電子元件40準確即時的控制於預設的測試溫度範圍內，達到獲致最佳測試品質之目的。

據此，本發明實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符發明專利申請要件，爰依法提出申請。

習式部份：

20．．．壓接機構

21．．．下壓桿

22．．．下壓治具組

23．．．致冷晶片

24．．．感溫器

25．．．彈簧

26．．．訊號轉換器

27．．．控制單元

28．．．電源供應器

30．．．散熱裝置

31．．．電子元件

本發明部份：

40．．．電子元件

41．．．測試單元

42．．．第一感測單元

43．．．第二感測單元

44．．．處理單元

45．．．訊號轉換器

46．．．訊號轉換器

50．．．壓接機構

51．．．下壓桿

52．．．下壓治具組

53．．．輸出單元

第1圖：係為申請第96140369號『檢測機壓接機構之致冷溫控裝置』專利案之示意圖。

第2圖：本發明之架構示意圖。

第3圖：本發明訊號傳輸之示意圖。

第4圖：本發明執行測試作業之示意圖。

40．．．電子元件

41．．．測試單元

42．．．第一感測單元

43．．．第二感測單元

50．．．壓接機構

51．．．下壓桿

52．．．下壓治具組

53．．．輸出單元

Claims (10)

1. 一種電子元件測試裝置之溫度控制系統，係包括有：至少一測試單元：係供承置電子元件以執行測試作業；至少一第一感測單元：係連結於測試單元用以感測電子元件內部即時負載資訊；至少一壓接機構：係用以壓抵電子元件表面；至少一輸出單元：係連結於壓接機構，用以調控壓接機構之溫度；至少一第二感測單元：係裝設於壓接機構，用以感測電子元件之外部溫度；至少一處理單元：係連接第一感測單元、輸出單元及第二感測單元，第一感測單元及第二感測單元將感測訊號傳輸至該處理單元進行運算比對，處理單元再傳輸命令訊號至輸出單元，以即時調控輸出單元。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該測試單元係內建有測試程式。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該測試單元係為真實作業環境之測試公板。
4. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該第一感測單元係為電子元件本身內建之感溫器，而透過測試單元傳輸訊號至處理單元。
5. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該第一感測單元係為電子元件內部偵測電路，而透過測試單元傳輸電路變化訊號至處理單元。
6. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該第一感測單元係為功率偵測器，透過測試單元偵測電源的電流量變化傳輸訊號至處理單元。
7. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該壓接機構上係設有一可由驅動源驅動升降之下壓治具組以壓抵電子元件表面。
8. 依申請專利範圍第7項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該第二感測單元係為設於下壓治具組端部之感溫器，以感測電子元件之表面溫度。
9. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該輸出單元係為流體輸出裝置。
10. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試裝置之溫度控制系統，其中，該輸出單元係為功率輸出器，該功率輸出器具有電源供應器及致冷晶片，而以電源供應器調控致冷晶片之輸出功率，以控制壓接機構的溫度。