TWI429929B - 自動化之接點對準工具 - Google Patents

Description

自動化之接點對準工具

本發明涉及用於電子組件之測試儀器之領域，更具體為對準測試接點之領域。

小型電子組件可以多種方式來測試。一組關於多層電容晶片(MLCC)之測試涉及電氣測試，包含但不限於基座測試、相互檢查、漏電流測試以及崩潰電壓測試。在美國專利第5,842,579號之名為電路組件處置器(Electrical Circuit Component Handler)的實例中，顯示一旋轉式電子測試機器10之一實例。參考本文之圖2(其為美國專利第5,842,579號之圖1的一修改)一電子組件被擷取於一測試盤12上。一真空源使一真空傳送穿過一底盤，以抽取電子組件至測試盤12上之組件袋中。

如本文圖2所示，一步進馬達16經操作連接至測試盤12以指示測試盤12，使得該等電子組件被遞送至設置在測試機器10上之測試頭18。通常，該等測試頭經靠近地分隔開。各測試頭18可包含複數個測試接點，各測試接點經配置以進行相同測試。在該測試完成之後，測試盤12繼續指示遞送已測試之組件至吹洩區22。在吹洩區22中，該等電子組件被從裝納其之組件袋中吹出來，且依據該等測試結果被適當地分類。在美國專利第5,842,579號之該實例中，藉由將該等組件袋傳送於複數個吹洩孔之上而完成吹洩，使得啟動一空氣源穿過一特定吹洩孔之操作可根據該等電子組件個別之測試結果而分類。

該等測試機器之其他構形亦為可用的。例如，該測試盤之形狀可為矩形，而非圓形。同樣鼓輪也可被用於某些測試配置。

電子組件測試器可經調整及/或校準，使得該等個別測試接點正確對準於組件袋之上，使得當該測試盤12經指示時，該電子組件被遞送至該等接點，因而完成一合適的電連接。一種將測試接點與測試組件袋對準的方法是利用一夾緊裝置來協助該等測試頭之放置。藉由使用一管道鏡來檢查該等測試頭之對準可更準確地實現正確對準。特別地，該管道鏡可被用以在視覺上檢驗每一接點及其面向該測試盤上之組件袋的相對位置。該評估會包含θ與偏斜檢驗。若作出確定該測試接點或測試頭未對準，則可藉由已知的調整來完成對準。

因為該等測試頭係靠近地分隔開，故管道鏡之使用可相當困難且耗時的。已產生改善確定該等接點頭對準之需求。

本發明揭示一種用於確定複數個測試接點在一電子組件測試機器上之一位置。該組件測試機器包含一經配置以固定複數個電子組件之組件測試盤。該測試盤可在複數個刻度位置之間移動，使得該等電子組件在各刻度位置電連接至該等測試接點。一電子組件與一測試接點之間的電連接性以複數個微步測量，其中每一微步為一刻度之一部分。針對一單獨測試接點提供複數個電測量。該複數個電測量經評估以確定該測試接點之對準。

本發明也提供一種用於對準一電子組件測試機器上之複數個測試接點中之至少一者的方法。該組件測試機器包含一經配置以固定複數個電子組件之測試盤，且該測試盤可在複數個刻度位置之間移動。該等電子組件在各刻度位置電連接至該等測試接點。該方法包含以複數個微步測量該電子組件與一測試接點之間之該電連接，且複數個電測量被提供用於一單一測試接點。基於該複數個電測量來調整該測試接點。

本發明還提供一電子組件測試機器。該機器包含一經配置以固定複數個電子組件之測試盤，且包含複數個測試頭。每一測試頭具有複數個測試接點。該測試盤經操作連接至一驅動機構，使得該測試盤可在複數個刻度位置之間移動，以遞送複數個電子組件至該等測試頭中之一者。一運動控制器經配置成以微步移動該測試盤，其中該等微步為小於一刻度之一距離。一控制器經配置以針對每一微步接受在一電子組件與一單獨測試接點之間的多個個電測量以導致複數個電測量。若干構件經提供以基於該等電測量調整該測試接點以使其對準。

當閱讀附圖及意欲用於實施本發明之最佳模式之以下描述時，本發明之其他應用對熟悉此項技術者將變得顯而易見的。

本文描述係參考附圖，其中同樣的參考標號在下列視圖中係指相同的零件。

在一電子測試機器之正常操作中，以測試盤將從測試頭指示至測試頭。在每一測試頭處將作一電測量。已發現，藉由將該刻度劃分成複數個微步，可在一測試接點下掃掠一電子組件以評估一測試接點之位置。在一實例中，該電子組件之位置可相對於該測試機器上之一固定位置而被測量。該固定位置可係經定位在該測試機器之一底盤上之至少一個吹洩孔。其他固定位置也可被運用。該固定位置可經面對一驅動該測試盤之馬達的位置而有相互關係以提供一中心線。至於包含藉由一真空被抽引入組件袋中之電子組件的一測試盤，當該測試盤裝載有元件時，該機器上之該固定位置可能相對於該測試盤偏移。在此一情況中，一裝載和一無裝載中心線皆可被提供。針對每一微步，可確定一電連接是否存在於該電子組件與該測試接點之間。基於該複數個電子測量相對於任一中心線之定位，可得到關於對準之結論。從該等測量得出之數據可用圖表表示呈現給一使用者，使得該使用者可得到關於對準之結論，或該系統可評估該數據以及告知該使用者是否需要調整，以及若需調整，則那些調整是什麼。

參考圖1，其顯示一圖示本發明之該方法之動作程序的流程圖。參考動作31，啟動一測試模式。在動作31處，樣本組件被裝載入該測試盤12。在該測試動作31處，一運動控制器17將每一刻度劃分成複數個微步。此等微步可藉由一步進馬達之馬達節距定義，且可為任意之距離。在一實例中，其中該測試盤包含8個具有200個孔之同心環，一刻度可約為1.8度。在此實例中，該1.8度之刻度可被劃分成200微步，因而每一微步可使該測試盤前進0.009度。大致上已發現，將該等微步劃分成約1/20該經測試組件寬度之距離可提供有用之結果。但是，該微步可為該刻度尺寸之一較大或較小之部分。

在動作33處，該測試盤藉由上述微步量被推進。在動作34處，該對準系統試圖針對每一微步測量一測試接點20與該電子組件之間的該電子連接。在一實例中，該測量僅有兩種選擇，意即該系統確定(是或否)是否已造成一連接。在動作36處，確定該測試接點之對準。該對準係可自動地或參考數據之一圖示法被確定。

參考圖2A，測試機器10進一步含有經配置以接收來自動作34之數據的控制器19，且其如圖4用圖表呈現，或者作出其他計算。控制器19可為機器10之一總控制器之一部分或可為一分離控制器。

參考圖4，其顯示該複數個測試接點對準之一微步評估輸出的圖示。在圖4之該圖示實例中，其顯示9個不同之接點頭40、41、42、43、44、45、46、47以及48之評估。每一接點頭包含複數個使其個別被評估之接點，例如50、51、52、53、54、55、56以及57。另一評估之實例中，在58處可見一單獨之接點頭。該被標註為58之垂直條代表在點A與B之間之複數個成功之微步連接。

個別接點可被評估以確定該測試接點與該電子組件之間之該連接是否一致。參考頭59，其顯示一批微步連接，其中針對該等微步之一部分，例如60，其中在該等測試接點與該電子組件之間無電連接。該圖示將告知該操作者，在59處之該測試接點與其相關組件之間具有斷續接觸。一操作者可以各種方式對其矯正，包含取代59處之該測試接點。

圖4進一步圖示一無裝載額定中心指示線70。當該測試盤在移動且無裝載時，無裝載額定中心指示線70稱為該組件袋之該位置中心線。當該測試盤無裝載且在移動時，可從該機器上之一固定位置處進行測量。

圖3顯示確定一中心線之一實例。尤其當該測試盤在移動時，一對吹洩孔23可被觀測到且其在位置上對著一馬達計數位置而互相關聯。在圖4之實例中，可確定每測試盤旋轉角之馬達計數數目。該等組件袋21以一可重複馬達計數將其集中於該等吹洩孔23之上。在圖4之該實例中，如參考標號70所示，當該測試盤正在旋轉且空載時，此可重複馬達計數係隨意設置在一零馬達計數處。已觀測到，某電子組件測試機器，諸如ESI電子科技公司(本申請案之受讓人)銷售之型號3430在操作時，從該中心線偏移之動態位移係在該測試盤裝載有電子組件時發生。也就是說，當裝載時，數排組件袋以一略微不同之馬達計數將其自身集中於該等吹洩孔23之上。造成此動態位移之一原因係該真空，其被用以固定該等電子組件袋。在圖4之一實例中，該動態位移經測量約為正15馬達計數。因此，在一些實例中，一動態中心線71可被提供。一上接觸極限線72與一下接觸極限線73可也被提供。在圖4之該實例中，該上接觸與下接觸極限線提供示意極限，於示意極限中應可找到在該等組件袋21中的測試組件。在圖4之該實例中，預計該電子組件與該等測試接點之間的一連接可發生在一正30馬達計數與一負15馬達計數之間。

再次參考圖1，動作37詢問關於該等測試頭是否對準。若該等測試頭未對準，則該等測試頭可在動作38被對準。動作38涉及調整該等測試接點及/或測試頭，使得其可正確地對準被收納在該測試盤12中之該組件袋21內的該測試組件。參考圖4之該實例，進行對準之一方法如下。注意在48處採取之該等微步測量，可看到該等測量在越前方向上係偏斜的。實例中至少一些微步測量並未在該動態中心線71處達到一連接。因此可進行一調整以在箭頭"C"方向轉換該測試頭。

參考圖5，其顯示一簡化之測試頭18，其包含複數個測試接點20。參考一測試盤12以及該等組件袋21來對測試頭18進行闡述。如圖5所示，該測試頭18包含用於y偏斜之調整75、一y調整77與一θ調整79。在圖5之實例中上述調整之移動將使測試頭18在該y偏斜方向76、該y方向78以及該θ方向80上移動。

在圖1之動作34處測量連接之內容中，該結果數據可告知一使用者調整一測試頭18，以提高該測試頭相對於該等連接袋之對準。在圖4之實例中，以圖形方式對一使用者顯示對準資訊，該使用者可接著解譯該數據並調整該測試頭。在一替換實例中，該測量數據可以數學的方式解譯，且一使用者可被特別地告知該調整，以完成該測試頭之對準。例如，該調整可告知該使用者以順時針方向旋轉該θ調整一圈。

如圖4所示之關於頭48，該等測量結果係較佳呈一錐形圖案。該錐形圖案為該測試盤12呈圓形之一函數。應瞭解，一非圓形測試盤可能不會產生一錐形圖形之測量結果。該y偏斜調整75影響該等測量之錐度。

參考圖6，其顯示實例輪廓圖案，其中該錐度為傾斜的，且y偏斜調整為可取的。在該實例82中，該y偏斜對一圓形測試盤是正確的。在實例84中，y偏斜為順時針定向，且需要以逆時針方向調整。在實例86中，y偏斜為逆時針定向且需要以順時針方向調整。

再次參考圖1之該實例，在已作一調整之後，可重新開始動作32以確認對準。重新開始動作32並非必要的，且可取決於客戶偏好。若動作37處之該詢問指示自動確定對準或藉由參考一圖示對準，該程序在動作39處完成。

雖然與關於當前被認為最實用且最佳之實施例來描述本發明，但是應瞭解，本發明不限於該等揭示之實施例，相反地，本發明意欲涵蓋包含於該等附加請求項之精神與範疇內的各種修正與等效配置，該範疇係符合最廣泛的詮釋，以便包括法律所允許之所有此等修正與等效結構。

10‧‧‧電子測試機器

12‧‧‧測試盤

16‧‧‧步進馬達

17‧‧‧控制器

18‧‧‧測試頭

19‧‧‧控制器

20‧‧‧測試接點

21‧‧‧元件袋

22‧‧‧吹洩區

23．．．吹洩孔

30．．．啟動對準

31．．．裝載組件樣本

32．．．初始測試

33．．．測試盤微步推進

34．．．測量連接

36．．．確定對準

37．．．詢問是否對準

38．．．調整接點以便對準

39．．．結束

40/41/42/43/44/45/46/47/48．．．接點頭

50/51/52/53/54/55/56/57．．．接點

58．．．頭

59．．．頭

60．．．頭

70．．．無裝載額定中心指示線

71．．．動態中心線

72．．．上接觸極限線

73．．．下接觸極限線

75．．．y偏斜之調整

76．．．y偏斜方向

77．．．y調整

78．．．y方向

79．．．θ調整

80．．．θ方向

82．．．測試頭之圖案輪廓

84．．．測試頭之圖案輪廓

86．．．測試頭之圖案輪廓

圖1係一流程圖，其闡述確定測試接點對準之程序，以及包含該等測試接點之一調整；圖2係先前技術之一電子測試機器根據本發明之一實施例所改良之一簡化透視圖；圖2A係一經配置以執行圖1中程序之測試機器的一簡化透視圖；圖3係一經定位於一對吹洩孔之上的測試袋之一近視平面圖；圖4圖示一可選圖形輸出，其描述複數個測試接點在複數個測試頭上之相對對準；圖5係一將調整一測試頭之定位的調整機構之一代表實例；以及圖6係用於一測試頭之不同圖案輪廓之微步接點測量之一簡單圖示。

30．．．啟動對準

31．．．裝載組件樣本

32．．．開始測試

33．．．測試盤微步推進

34．．．測量連接

36．．．確定對準

37．．．詢問是否對準

38．．．調整接點以便對準

39．．．結束

Claims (18)

1. 一種用於確定複數個測試接點在一電子組件測試機器上之一位置的方法，該組件測試機器包含一經配置以固定複數個電子組件之組件測試盤，該測試盤可在複數個刻度位置之間移動，使得該等電子組件在各刻度位置電連接至該等測試接點，該方法包括：以複數個微步測量一電子組件與一測試接點之間的該電連接性，該微步為一刻度之一部分，使得複數個測量被提供用於該測試接點，各該複數個測量指示該電子組件與該測試接點之間是否存在一電連接；以及評估該複數個測量以確定該測試接點之一對準。
2. 如請求項1之方法，其中該複數個測量經評估以確定是否存在一斷續接觸情況。
3. 如請求項1之方法，其中評估該複數個測量包含將複數個測量所指示該電子組件與該測試接點之間所存在之電連接處之該複數個微步之位置與一中心線比較以確定是否該對準為越前或滯後，該中心線係與該電子組件測試機器上之一固定位置相互關連。
4. 如請求項3之方法，其中以相對放置在該電子測試機器上之一對吹洩孔來測量該中心線。
5. 如請求項3或4之方法，其中該複數個測量係相對於該中心線圖示法描繪。
6. 如請求項1或2之方法，其中各刻度被劃分為200個微步。
7. 如請求項1或3之方法，其進一步包括：基於該複數個測量調整該測試接點相對於該組件測試盤之對準。
8. 如請求項1或3之方法，其中該測試接點為一測試頭之一部分，該測試頭包含複數個測試接點，該複數個測試接點之每一個測試接點藉由在該複數個微步之每一個測量一個別電子組件與其相關測試接點之間的電連接性，以產生一個別複數個測量，該方法進一步包含：藉由確定該複數個測試接點之每一個的對準以確定該測試頭之對準。
9. 如請求項8之方法，其中該測試頭包含一θ調整，以及一y偏斜調整。
10. 如請求項8之方法，進一步包含：藉由調整該測試頭以調整該測試接點之對準。
11. 如請求項7之方法，其中該中心線為該測試機器上之一固定位置之一函數，且該測試接點係藉由如下之動作以相對於一中心線而被調整：將複數個測量所指示該電子組件與該測試接點之間所存在之電連接處之該複數個微步之位置與一中心線比較；及依據該等位置以位移該測試接點之一位置。
12. 如請求項11之方法，其中該中心線係一動態中心線，當該測試盤無裝載時，該動態中心線自一被界定之中心線偏移。
13. 一種電子組件測試機器，該機器包含一經配置以固定複數個電子組件之測試盤，該機器進一步包含複數個測試接點，該測試盤經操作連接至一馬達，使得該測試盤可在複數個刻度位置之間移動，以使得每一測試接點與一性質不同的電子組件接觸以執行一個別電氣測試，該機器包括：一馬達控制器，其經配置成以一微步移動該測試盤，該等微步為小於一刻度之一距離；一控制器，其經配置以針對每一微步在一電子組件與一測試接點之間接受一測量，使得複數個測量在該測試接點與該電子組件之間進行，各該複數個測量指示該電子組件與該測試接點之間是否存在一電連接；以及基於該複數個測量調整該測試接點以使其對準之構件。
14. 如請求項13之電子組件測試機器，其中該調整構件包括一調整螺桿，其經配置以調整與該測試接點聯結之一測試頭。
15. 如請求項13之電子組件測試機器，其中該調整構件包括一調整螺桿，其經配置以調整該測試接點。
16. 如請求項15之電子組件測試機器，其中該調整螺桿經配置成以一θ方位調整該測試接點。
17. 如請求項13之電子組件測試機器，其中該馬達為一步進馬達。
18. 如請求項13之電子組件測試機器，其中該控制器經配置 以評估複數個測量以確定該測試接點是否未對準。