TWI431274B - Docking test system - Google Patents

Description

塢接式測試系統

本發明係關於一種測試系統，尤指一種適用於半導體元件、可輕易變換不同測試規格之塢接式測試系統。

近幾年來，隨著微機電系統的日新月異，各種小型化、高性能且成本低廉之感應器紛紛問世，使得感應器由關鍵元件進一步提升成為產生創新價值的主要元件，例如：蘋果公司的iPhone、新世代iPod、任天堂的Wii所使用的三軸加速度感應器，大部分採用微機電系統技術運用在感測器上，加速度感應器之運作原理為感應出加速度方向的XYZ三軸成分，從而得出物體在三度空間中的運動向量。

現有微機電產品測試上，已由最初單點(single site)旋轉測試發展到多點(multi sites)旋轉測試。但測試完成後如需進行其它如掃腳(lead scan)、捲帶包裝(tape & reel)等動作，要透過相應裝置來處理，耗費時間與成本。

本發明之主要目的係在提供一種塢接式測試系統，俾能整合更多功能以達製程高效率之目的。

本發明之另一目的係在提供一種塢接式測試系統，俾能因應不同待測元件類型，快速且方便更換對應之測試裝置，減少設備成本，或者快速轉換於不同元件數量之測試模式。

為達成上述目的，本發明之塢接式測試系統包括一第一機台與一第二機台。上述第一機台包括有一第一本體以及設於第一本體上之一轉塔以及圍繞轉塔而設置之一進料槽、一檢視裝置、一料盤及一移行機構。上述第一本體包括有一第一塢接面板，轉塔包括呈角度相間隔排列之複數吸取頭，移行機構包括有一取放器，進料槽、檢視裝置及料盤係分別對應設置於複數吸取頭下方。

上述第二機台包括有一第二本體以及設於第二本體上之一測試裝置。上述第二本體包括有一第二塢接面板，第二塢接面板選擇式接合於第一塢接面板，測試裝置包括有一承載座。

上述移行機構之取放器移行於一第一位置與一第二位置。當取放器位於第一位置時係對應於料盤，當取放器位於第二位置時係對應於承載座。

藉由上述系統設計，不僅整合了入料、檢視、測試多項功能，而且在欲變換不同測試元件時，只要藉由將第一機台自初始第二機台從塢接狀態分離、再將具有對應之測試裝置之第二機台再塢接至第一機台即可。

上述第一塢接面板與第二塢接面板可藉由複數銷而定位，並透過複數螺鎖件相互固定。上述第二機台可更包括一保護罩，罩蓋住測試裝置。此外，保護罩可包括有一對平行延伸段係搭接在第一本體，由一側面視角觀察，保護罩呈倒L形。

上述檢視裝置為一電荷耦合元件。

本發明之測試系統可更包括另一第一機台係接合於第二機台，藉由複數第一機台與第二機台之配合運作可以減少因等待入料導致時間浪費之情形。

第一機台可更包括另一移行機構，且二移行機構相隔設置，可讓二移行機構分別負責入料與收料之步驟。

第一機台可更包括一捲帶式包裝機構對應設置於吸取頭下方。

第一機台可更包括一橫移機構與另一料盤，二料盤皆設置於橫移機構，橫移機構移動使二料盤其中之一正對於複數吸取頭下方。

參考圖1~4，分別為第一實施例之塢接式測試系統塢接前、後示意圖以及二不同機台之局部放大圖。圖中示出一塢接式測試系統，主要包括一第一機台10與一第二機台20。第一機台10包括有一第一本體11、一轉塔12、一進料槽13、一檢視裝置14、一料盤15及一移行機構16，其中轉塔12、進料槽13、檢視裝置14、料盤15及移行機構16皆設於第一本體11上，且進料槽13、檢視裝置14、料盤15及移行機構16是圍繞轉塔12設置。轉塔12包括有呈角度相間隔排列之複數吸取頭121，轉塔12可進行自轉運動使每一吸取頭121產生角度位移；第二機台20上則包括有一第二本體21與一測試裝置22，測試裝置22安裝在第二本體21上。

特別地，上述第一機台10包括有一第一塢接面板111，第二機台20包括有一第二塢接面板211，第二塢接面板211用於選擇式與第一塢接面板111相接合。本例中，上述面板111,211係呈四邊形，特別是矩形。本實施例中兩塢接面板111,211還透過複數銷30構件來加強定位準確度，以及透過複數鎖附件31如螺栓使兩機台10,20的接合更為穩固。

第二機台20還包括一保護罩24，用於罩蓋住測試裝置22。保護罩24於左右兩側各延伸出一延伸段241，可搭接在第一機台10之本體11。由一側面視角觀察，保護罩24呈倒L形。

前述進料槽13、檢視裝置14、料盤15是圍繞著轉塔12而設置，且皆對應於轉塔12之吸取頭121。本例之進料槽13一端延伸至吸取頭121下方，另一端係連接於一震動盤17，震動盤17受一震動機構(圖未示)之力量而產生震動。震動盤17為一個中央突出之盤狀結構，故待測元件從進料區震動掉落後，隨即落到震動盤17之環週。震動盤17藉由震動機構之震動，使待測元件隨著環週側壁之螺旋導軌順勢上爬。期間會歷經一光感測步驟，藉此判斷待測元件之正反方位，此為習知技術，故不再贅述。

一經判斷待測元件處於正確之方位時，則將元件繼續往前送入進料槽13中。在進料槽13內之待測元件順勢被推送，而吸取頭121在進料槽13尾端吸取待測元件後，藉由轉塔12之轉動而位移至外觀檢驗區之平台上，亦即前述之檢視裝置14。

檢視裝置14承接待測元件之部位同樣位於吸取頭121下方，其主要利用攝影模組如電荷耦合元件(CCD)來檢驗待測元件外觀上的正確性，例如外表印刷文字是否正確或有無瑕疵。一旦判斷為錯誤或瑕疵，吸取頭121可將待測元件送至一回收區。經檢視裝置14檢驗無誤之待測元件便再被吸取頭121移送至一料盤15。

移行機構16具有一取放器161用以取放、載送待測元件於第一機台10與第二機台20之間，亦即取放器161可進行空間上之移動。詳細而言，取放器161可移動至位於吸取頭121下方之料盤15處以拿取料盤15，其中料盤15是負責儲存多個從吸取頭121放下之待測元件，此時稱取放器161位於第一位置；之後，取放器161可再將料盤15連同其上之待測元件一起運送至第二機台20上之測試裝置22之承載座23以進行元件測試，此時稱取放器161位於第二位置。

本實施例中，第二機台20上之測試裝置22係特別用於測試重力感測器者，可進行待測元件相對於X軸方向呈前後轉動的傾斜角度測試、以及相對於Y軸方向呈左右轉動之傾斜角度測試。

此外，本實施例還示範了在第一機台10上可更包括一包裝裝置18：如捲帶式(tape and reel)包裝機構，以方便進行測試完元件之後續包裝步驟。

參考圖5，為第二實施例之測試系統之測試裝置示意圖。本發明之一特色在於在沿用第一機台之情形下，任意變換第二機台上測試裝置之類型，如圖中顯示另一測試裝置之態樣，其測試裝置具有一公轉兼自轉平台33。

參考圖6與圖7，為第三實施例之塢接式測試系統不同運作狀態下示意圖。本實施例之自動化系統主要包括兩組第一機台40,41以及一第二機台42，且每一組第一機台40,41及其上設置之進料槽、檢視裝置及移行機構等細節都與第一例相同，故在此不另行贅述。第二機台42以不同側同時與兩組第一機台40,41塢接。

圖中左側第一機台40之移行機構與右側第一機台41之移行機構401,411同樣都能進行移動而使各自之取放器位移於第一機台40,41與第二機台42之間。以下將說明本例之運作。首先當圖中左側第一機台40已進行到將料盤43透過移行機構40移送到第二機台42上之測試裝置421進行測試時，圖中右側第一機台41便開始進行料盤44入料之作業，如圖7所示。

直到料盤43上元件已測試完畢並由左側之移行機構401取回，右側之移行機構411恰可將盛滿待測元件之另一料盤44運送至測試裝置421以進行測試，如圖8所示。如此可避免單一第一機台場合中等待再入料之時間。因此本實施例更具有加速整體測試作業之功效，尤其針對大量元件測試之場合中，更見其優勢。

參考圖8，第四實施例之塢接式測試系統示意圖。本實施例之自動化系統大致與第一例相似，唯其差異處在於第一機台上50是設置兩組移行機構501,502，一組用於將料盤從第一機台50移送到第二機台51，另一組則相反運作。因此，當承載第一批待測元件之料盤52在測試裝置511進行測試期間，另一料盤53持續收集待測元件。一旦第一批待測元件測試完畢並由第一移行機構501取走，第二移行機構502便可接續將已載滿待測元件之另一料盤53再運送到測試裝置511進行測試。如此反覆動作，同樣具有加速整體測試作業之功效。

參考圖9，為第五實施例之塢接式測試系統第一機台之部分示意圖。本實施例之自動化系統大致與第一實施例相似，其差異處在於本實施例中第一機台60具有兩組料盤63a、63b，皆設置在橫移機構66上，圖中所示之料盤63a位於位置A接收待測元件，空的料盤63b則位於位置B等待。當料盤63a盛滿從吸取頭621放下之待測元件時，由一移行機構601之取放器661取走料盤63a以進行測試，然後橫移機構66會將料盤63b從位置B移動至位置A，使料盤63b自吸取頭621接收待測元件。一旦料盤63b盛滿待測元件，再由橫移機構66將其移動回到位置B處。

當料盤63a測試完畢而回到位置A，再次啟動橫移機構66使料盤63a往圖中位置C移動，而料盤63b則前進至位置A進而由第一移行機構601之取放器661取走，以進行測試。一旦料盤63b被取走，橫移機構66再度移動使料盤63a回至位置A處，並透過轉塔62將測試完成之待測元件送入捲帶式包裝機構(請參考圖3)，以方便進行測試完元件之後續包裝步驟。如此反覆動作可避免單一第一機台場合中等待再入料之時間，同樣具有加速整體測試作業之功效、快速地更換不同之測試裝置，使整體系統之使用更具彈性。

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。

10,40,41,50,60．．．第一機台

11．．．第一本體

111．．．第一塢接面板

12,62．．．轉塔

121,621．．．吸取頭

13．．．進料槽

14．．．檢視裝置

16,401,411,501,502,601．．．移行機構

15,43,44,52,53,63a,63b．．．料盤

161,661．．．取放器

17．．．震動盤

18．．．包裝裝置

20,42,51．．．第二機台

21．．．第二本體

211．．．第二塢接面板

22,421,511．．．測試裝置

23．．．承載座

24．．．保護罩

241．．．延伸段

30．．．銷

31．．．鎖附件

33．．．公轉兼自轉平台

66．．．橫移機構

A,B,C．．．位置

圖1係本發明第一較佳實施例之塢接式測試系統塢接前示意圖。

圖2係本發明第一較佳實施例之塢接式測試系統塢接後示意圖。

圖3係圖1之第一機台局部放大圖。

圖4係圖1之第二機台局部放大圖。

圖5係本發明第二較佳實施例之塢接式測試系統之測試裝置示意圖。

圖6係本發明第三較佳實施例之塢接式測試系統第一運作狀態之示意圖。

圖7係本發明第三較佳實施例之塢接式測試系統第二運作狀態之示意圖。

圖8係本發明第四較佳實施例之塢接式測試系統之平面示意圖。

圖9係本發明第五較佳實施例之塢接式測試系統之第一機台部分示意圖。

10．．．第一機台

11．．．第一本體

111．．．第一塢接面板

12．．．轉塔

13．．．進料槽

14．．．檢視裝置

15．．．料盤

16．．．移行機構

17．．．震動盤

20．．．第二機台

21．．．第二本體

211．．．第二塢接面板

22．．．測試裝置

24．．．保護罩

241．．．延伸段

30．．．銷

31．．．鎖附件

Claims (9)

1. 一種塢接式測試系統，包括：一第一機台，包括有一第一本體以及設於該第一本體上之一轉塔以及圍繞該轉塔而設置之一進料槽、一檢視裝置、一料盤及一移行機構，該第一本體包括有一第一塢接面板，該轉塔包括呈角度相間隔排列之複數吸取頭，該移行機構包括有一取放器，該進料槽、該檢視裝置及該料盤係分別對應設置於該複數吸取頭下方；以及一第二機台，包括有一第二本體以及設於該第二本體上之一測試裝置，該第二本體包括有一第二塢接面板，該第二塢接面板選擇式接合於該第一塢接面板，該測試裝置包括有一承載座；其中，該移行機構之該取放器移行於一第一位置與一第二位置，當該取放器位於該第一位置時係對應於該料盤，當該取放器位於該第二位置時係對應於該承載座。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第一塢接面板與該第二塢接面板藉由複數銷而定位，並透過複數螺鎖件相互固定。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第二機台更包括一保護罩，罩蓋住該測試裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中，該保護罩包括有一對平行延伸段係搭接在該第一本體，由一側面視角觀察，該保護罩呈倒L形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該檢視裝置為一電荷耦合元件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包括另一第一機台係接合於該第二機台。
7. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第一機台更包括另一移行機構係與該移行機構相隔設置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第一機台更包括一捲帶式包裝機構對應設置於該複數吸取頭下方。
9. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第一機台更包括一橫移機構與另一料盤，該二料盤皆設置於該橫移機構，該橫移機構移動使該二料盤其中之一正對於該複數吸取頭下方。