TWI437247B - 電子元件測試治具以及使用此測試治具之電子元件測試方法 - Google Patents

Description

電子元件測試治具以及使用此測試治具之電子元件測試方法

本發明係有關於一種供測試電子元件時使用之電子元件測試治具以及一種使用此電子元件測試治具之電子元件測試方法；特別有關於一種供測試積體電路晶片模組時使用之電子元件測試治具以及一種使用此電子元件測試治具測試積體電路晶片模組之測試方法。

隨著電子裝置日漸輕薄短小，積體電路晶片的速度及複雜性相對越來越高，因此對於積體電路晶片模組可靠度的要求也越來越高。因此，為保證積體電路晶片模組一切運作正常，滿足使用上的要求，通常會進行一些功能測試。

如圖1A及1B所示，在進行功能測試時，作業人員會先將電子元件20放入電子元件測試治具(socket)80內，然後再啟動測試程式。如果作業人員置放電子元件20之位置及方向正確，進行測試的機械動作不會對電子元件20造成危害。習知的電子元件測試治具80大多是提供具有與電子元件20底面形狀及面積相仿的內凹部11，方便作業人員將電子元件20置放而達成定位。然而，此方式純粹憑藉作業人員之人工操作，當作業人員在長時間工作的情況下，有可能因為失誤未將電子元件放置定位而使測試產生錯誤之結果，甚或造成產品、治具及測試設備的損壞。因此，習知的電子元件測試治具有改善的空間。

本發明之主要目的為提供一種供測試電子元件時使用之電子元件測試治具，可減少因電子元件未準確定位而產生之測試錯誤。

本發明之另一目的為提供一種供測試電子元件時使用之電子元件測試治具，可判斷電子元件之極性是否正確。

本發明之另一目的為提供一種電子元件測試方法，可減少因電子元件未準確定位而產生之測試錯誤。

本發明之另一目的為提供一種電子元件測試方法，可判斷電子元件之極性是否正確。

本發明之電子元件測試治具係供測試電子元件時使用，其中電子元件之第一側面具有第一光反射部。電子元件測試治具包含承載裝置以及第一光學定位裝置。承載裝置具有內凹部，內凹部之底部形成承載面。第一光學定位裝置設置於承載裝置之第一側。第一光學定位裝置具有第一光線收發部，第一光線收發部可發射光線進入內凹部以及接收來自內凹部之光線。當電子元件位於測試位置時，第一光線收發部正對第一光反射部。

當電子元件位於該測試位置時，第一光線收發部與第一光反射部之距離介於0到8mm。第一光學定位裝置係為具有光纖之光線收發裝置，第一光線收發部係設置於光纖之自由端。其中，第一光學定位裝置穿設於承載裝置之第一側，且第一光線收發部與內凹部之側壁切齊。

電子元件具有底面，當電子元件位於測試位置時，電子元件位於承載面上，且底面朝下，第一側面面朝第一方向。電子元件具有第二側面設置於電子元件與第一側面相反之一側，第二側面具有第一光吸收部，當電子元件位於承載面上且第一側面面朝與第一方向相反之第二方向時，第一光線收發部正對第一光吸收部。其中，第一光吸收部係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面。

本發明之電子元件測試方法包含下列步驟：提供前述之電子元件測試治具；將電子元件放置於承載面上；以及對電子元件進行定位測試。電子元件測試方法進一步包含當電子元件位於該測試位置時，對電子元件進行功能測試。

電子元件之該第一側面具有第二光反射部，電子元件測試治具進一步具有第二光學定位裝置設置於承載裝置之第一側，第二光學定位裝置具有第二光線收發部，第二光線收發部可發射光線進入內凹部以及接收來自內凹部之光線，當電子元件位於測試位置時，第二光線收發部正對第二光反射部。第一光反射部及第二光反射部分別設置於第一側面遠離之兩端。當電子元件位於測試位置時，第二光線收發部與第二光反射部之距離介於0到8mm。

電子元件具有底面，當電子元件位於測試位置時，電子元件位於承載面上，且底面朝下，第一側面面朝第一方向；其中電子元件具有第二側面設置於電子元件與第一側面相反之一側，第二側面具有第一光吸收部以及第二光吸收部，當電子元件位於承載面上且第一側面面朝與第一方向相反之第二方向時，第一光線收發部以及第二光線收發部分別正對第一光吸收部以及第二光吸收部。第一光吸收部以及第二光吸收部係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面。

本發明之電子元件測試方法包含下列步驟：提供前二段落所述之電子元件測試治具；將電子元件放置於承載面上；以及對電子元件進行定位測試。電子元件測試方法進一步包含在將電子元件放置於承載面上以及對電子元件進行定位測試前，對電子元件進行極性測試。電子元件測試方法進一步包含當電子元件位於測試位置時，對電子元件進行功能測試。

本發明之電子元件測試治具係供測試電子元件時使用，其中電子元件較佳具有外殼，更佳為具有金屬外殼之積體電路晶片模組。如圖2A及2B所示之實施例，電子元件200之第一側面210具有第一光反射部211。具體而言，在較佳實施例中，電子元件200之外殼由具反光性之金屬製成，故第一光反射部211之反光性由外殼表面直接提供，亦即第一光反射部211係第一側面210上的特定區域。然而，在不同實施例中，若外殼表面反光性不佳，可於外殼以鍍膜、貼附、塗佈等方式設置例如鏡面、亮面等作為第一光反射部211。

如圖2A及2B所示之實施例，電子元件測試治具800包含承載裝置100以及第一光學定位裝置310。承載裝置100具有內凹部110，內凹部110之底部形成承載面111。進一步而言，承載面111之形狀較佳與電子元件200之底部之形狀相同，且承載面111之面積略大於電子元件200之底部之面積。藉此，電子元件200可放置於承載面111上，且讓電子元件200之底部容置於內凹部110中，可達成初步的定位效果。

如圖2A及2B所示之實施例，第一光學定位裝置310設置於承載裝置100之第一側131。第一光學定位裝置310具有第一光線收發部311，第一光線收發部311可發射光線進入內凹部110以及接收來自內凹部110之光線。其中，第一光學定位裝置310較佳為具有光纖之光線收發裝置，第一光線收發部311設置於光纖之自由端。具體而言，第一光學定位裝置310之光纖較佳穿設於承載裝置100之第一側131，且第一光線收發部311與內凹部110之側壁切齊。然而在不同實施例中，第一光學定位裝置310可以使用光纖以外的元件，例如以光感應頭嵌入在內凹部110之側壁(未繪示)。

如圖2A所示，承載面111上定義有測試位置666，測試位置666係指電子元件200放置於承載面111上時方向及位置均為正確的定位。更具體而言，如圖2B所示之實施例，電子元件200具有底面268，當電子元件200位於測試位置666(請見圖2A)時，電子元件200位於承載面111上，且底面268朝下，第一側面210面朝第一方向601。

如圖2B以及圖3(即圖2B中之PP’剖面線之剖面圖)所示之實施例，當電子元件200位於測試位置666(請見圖2A)時，第一光線收發部311正對第一光反射部211。換言之，此時第一側面210及第一光線收發部311係沿第一方向601相互面對，第一光線收發部311發出之光線得以經由第一光反射部211反射至少部分，然後再由第一光線收發部311接收。其中，第一光線收發部311與第一光反射部211之距離d較佳介於3到5mm，以獲得較佳的光線發送/接收效果。具體而言，第一光線收發部311之偵測距離為0到8mm，因為金屬對光線反射無法全部一致，如果距離取最大值偵測點為範圍較大容易產生較差偵測值而產生誤判，如果距離取最小值時偵測點為範圍較小容易產生較佳偵測值而產生誤判，經實驗驗證發現3到5mm產生差異性較佳的偵測值以提供判定。

如圖3所示，第一光線收發部311較佳相對於承載面111具有第一高度h₁ 。具體而言，電子元件200較佳為具有金屬外殼222之積體電路晶片模組，其中，積體電路晶片244設置於基板266上，並且由金屬外殼222包覆，而第一光反射部211係金屬外殼222之第一側面210上的特定區域。在此實施例中，第一高度h₁ 大於或等於基板266，藉以使第一光線收發部311得以正對第一光反射部211而將第一光線收發部311發出之光線反射回第一光線收發部311，亦即使第一光線收發部311發出之光線不致因射到基板266而無法反射回第一光線收發部311。然而在不同實施例中，第一高度h₁ 可視設計需求調 整。例如在圖4所示的實施例中，基板266靠近第一側面210之一邊亦由金屬外殼222所包覆，因此，即使第一高度h₁ 近乎於零，亦即第一光線收發部311實質上緊靠於承載面111，第一光線收發部311發出之光線仍不致因射到基板266而無法反射回第一光線收發部311。

進一步而言，欲對電子元件進行性能測試，必須確認電子元件位於正確的定位。如圖2B及圖3所示之實施例，當電子元件200位於測試位置時，因為第一光線收發部311正對於第一光反射部211，所以第一光線收發部311發出之光線可經第一光反射部211反射回第一光線收發部311而由第一光線收發部311接收。在較佳實施例中，當第一光線收發部311接收到反射回之光線，第一光學定位裝置310輸出高電壓，若第一光線收發部311未接收到反射回之光線，則第一光學定位裝置310輸出低電壓。因此，可經由量測第一光學定位裝置310輸出高電壓或低電壓來認定第一光線收發部311是否有接收到經由第一光反射部211反射回來的光線，藉以判斷電子元件200是否位於測試位置。換言之，若第一光線收發部311發出之光線無法經第一光反射部211反射回第一光線收發部311而由第一光線收發部311接收，則可判定電子元件200並未位於方向及位置均為正確的測試位置。是故，使用本發明之電子元件測試治具可減少因電子元件未準確定位而產生之測試錯誤。

舉例而言，在如圖5A所示之實施例中，電子元件200未平放於承載面111上，使得第一側面210之第一光反射部211 非正對於第一光線收發部311，故第一光線收發部311發出之光線無法經第一光反射部211反射回第一光線收發部311而由第一光線收發部311接收。因此，可判定電子元件200並未位於測試位置。在如圖5B所示之實施例中，雖然電子元件200平放於承載面111上，但是上下顛倒，亦即其底面268朝上。此時，第一光線收發部311發出之光線因射到基板266而無法反射回第一光線收發部311而由第一光線收發部311接收，故可判定電子元件200並未位於測試位置。

如圖6A至圖6C所示之實施例，電子元件200具有第二側面220設置於電子元件200與第一側面210相反之一側，第二側面220具有第一光吸收部231，當電子元件200位於承載面111上且第一側面210面朝與第一方向601相反之第二方向602時，第一光線收發部311正對第一光吸收部231。其中，第一光吸收部231係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面，當光線射至第一光吸收部231，全部或至少有部分無法反射，產生如同被吸收的效果。具體而言，當電子元件200位於承載面111上且第一側面210面朝與第一方向601相反之第二方向602時，電子元件200係相對於測試位置666(請見圖2A)沿承載面111旋轉180°。如圖6C所示，第二側面220及第一光線收發部311係沿第一方向601相互面對，第一光線收發部311發出之光線因射到基板266而無法反射回第一光線收發部311而由第一光線收發部311接收，故可判定電子元件200並未位於測試位置。換言之，在圖6A到6C所示之實施例中，藉 由第一光吸收部231之設置，可判斷出雖然電子元件200平放於承載面111上但卻前後顛倒(電子元件200位於承載面111上且第一側面210面朝與第一方向601時定義為朝向前方)而未位於測試位置之狀況。

如圖7所示之實施例流程圖，本發明電子元件測試方法，包含例如以下步驟。

步驟1010，提供前述之電子元件測試治具。具體而言，係提供如圖2A所示之電子元件測試治具800。

步驟1030，將電子元件放置於承載面上。具體而言，係將電子元件200放置於如圖2A所示之電子元件測試治具800之承載面111上。

步驟1050，對電子元件進行定位測試。具體而言，係如前述使第一光學定位裝置310之第一光線收發部311發射光線進入內凹部110，藉由量測第一光學定位裝置310輸出高電壓或低電壓，即可判斷電子元件200是否位於測試位置。

電子元件測試方法進一步包含步驟1070，當電子元件位於測試位置時，對電子元件進行功能測試。具體而言，若經過步驟1010、1030、1050，判斷電子元件200是位於測試位置，可進一步對電子元件進行功能測試。其中，功能測試較佳係指以測試程式測試電子元件之電性功能。在較佳實施例中，電子元件上標示有條碼，步驟1070進一步包含步驟1071，使測試機讀取電子元件上之條碼；步驟1073，使測試機啟動治具上蓋；以及步驟1075，啟動測試程式。

如圖8A及8B所示之較佳實施例，電子元件200之第一側面210進一步具有第二光反射部212。在較佳實施例中，電子元件200之外殼由具反光性之金屬製成，故第二光反射部212之反光性由外殼表面直接提供，亦即第二光反射部212係第一側面210上的特定區域。然而，在不同實施例中，若外殼表面反光性不佳，可於外殼以鍍膜、貼附、塗佈等方式設置例如鏡面、亮面等作為第一光反射部211。

如圖8A及8B所示之較佳實施例，電子元件測試治具800進一步具有第二光學定位裝置320設置於承載裝置100之第一側131，第二光學定位裝置320具有第二光線收發部321，第二光線收發部321可發射光線進入內凹部110以及接收來自內凹部110之光線。當電子元件200如圖8B所示位於測試位置666(請見圖8A)時，第二光線收發部321正對第二光反射部212。當電子元件200位於測試位置時，第二光線收發部321與第二光反射部212之距離較佳介於3到5mm。第二光學定位裝置320之工作原理與第一光學定位裝置310相同，在此不另加贅述。

在較佳實施例中，可分別經由量測第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320輸出高電壓或低電壓來認定第一光線收發部311及第二光線收發部321是否分別有接收到經由第一光反射部211以及第二光反射部212反射回來的光線，藉以判斷電子元件200是否位於測試位置。其中，如圖8C所示之實施例，當電子元件200沿翻轉方向603傾斜置於承載面111 上而使靠近第二光反射部212未與第二光線收發部321正對時，第二光線收發部321未接收到經由第二光反射部212反射回來的光線，第二光學定位裝置320輸出低電壓，可判斷出電子元件200非位於測試位置。換言之，藉由第二光學定位裝置320之設置，可進一步判斷出電子元件200沿翻轉方向603傾斜所導致非位於測試位置的結果，進一步提升本發明電子元件測試治具的效能。

另一方面，藉由第二光學定位裝置320之設置，可使本發明電子元件測試治具具有判斷電子元件200極性是否正確的功能。具體而言，當電子元件200如圖8A及8B所示位於測試位置，第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320均輸出高電壓，故判定電子元件200極性正確。然而，如圖9A及9B所示之實施例，電子元件200具有第二側面220設置於電子元件200與第一側面210相反之一側，第二側面220具有第一光吸收部231以及第二光吸收部232。當電子元件200如圖9B所示位於承載面111上且第一側面210面朝與第一方向601相反之第二方向602時，第一光線收發部311以及第二光線收發部321分別正對第一光吸收部231以及第二光吸收部232。第二光吸收部232係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面，當光線射至第二光吸收部232，全部或至少有部分無法反射，產生如同被吸收的效果。此時，第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320均輸出低電壓，故判定電子元件200極性錯誤或非位於測試位置。

如圖10所示之較佳實施例流程圖，本發明之電子元件測試方法包含例如以下步驟。

步驟3010，提供包含第二光學定位裝置320之電子元件測試治具。具體而言，係提供如圖8A及8B所示之電子元件測試治具800。

步驟3030，將電子元件放置於承載面上。具體而言，係將電子元件200放置於如圖8A所示之電子元件測試治具800之承載面111上。

步驟3050，對電子元件進行定位測試。具體而言，係如前述使第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320發射光線進入內凹部110，藉由量測第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320輸出高電壓或低電壓，判斷電子元件200是否位於測試位置。

電子元件測試方法進一步包含步驟3040，在步驟3030及步驟3050間，對電子元件進行極性測試。具體而言，係如前述使第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320發射光線進入內凹部110，藉由量測第一光學定位裝置310及第二光學定位裝置320輸出高電壓或低電壓，判斷其極性是否正確。

電子元件測試方法進一步包含步驟3070，當電子元件位於測試位置時，對電子元件進行功能測試。具體而言，若經過步驟3010、3030、3050，判斷電子元件200是位於測試位置，可進一步對電子元件進行功能測試。其中，功能測試較佳係指以測試程式測試電子元件之電性功能。在較佳實施例中，電子元件上標示有條碼，步驟3070進一步包含步驟3071，使測試機讀取電子元件上之條碼；步驟3073，使測試機啟動治具上蓋；以及步驟3075，啟動測試程式。

雖然前述的描述及圖示已揭示本發明之較佳實施例，必須瞭解到各種增添、許多修改和取代可能使用於本發明較佳實施例，而不會脫離如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精神及範圍。熟悉該技藝者將可體會本發明可能使用於很多形式、結構、佈置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本文於此所揭示的實施例於所有觀點，應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。

100．．．承載裝置

110．．．內凹部

111．．．承載面

131．．．第一側

200．．．電子元件

210．．．第一側面

211．．．第一光反射部

212．．．第二光反射部

220．．．第二側面

222．．．外殼

231．．．第一光吸收部

232．．．第二光吸收部

244．．．積體電路晶片

266．．．基板

268．．．底面

310．．．第一光學定位裝置

311．．．第一光線收發部

320．．．第二光學定位裝置

321．．．第二光線收發部

601．．．第一方向

602．．．第二方向

603．．．翻轉方向

666．．．測試位置

800．．．電子元件測試治具

1070．．．步驟

1010．．．步驟

1030．．．步驟

1050．．．步驟

1070．．．步驟

1071．．．步驟

1073．．．步驟

1075．．．步驟

3010．．．步驟

3030．．．步驟

3040．．．步驟

3050．．．步驟

3070．．．步驟

3071．．．步驟

3073．．．步驟

3075．．．步驟

d．．．距離

h₁ ．．．第一高度

PP’．．．剖面線

圖1A及圖1B為習知技術示意圖；

圖2A及2B為本發明實施例示意圖；

圖3為本發明實施例中電子元件位於測試位置時之剖面示意圖；

圖4、5A及5B為本發明實施例中電子元件非位於測試位置時之剖面示意圖；

圖6A及6B為本發明實施例中電子元件之第二側面面朝第一方向之示意圖；

圖6C為本發明實施例中電子元件之第二側面面朝第一方向之剖面示意圖；

圖7為本發明電子元件測試方法實施例流程圖；

圖8A及8B為本發明較佳實施例示意圖；

圖8C為本發明較佳實施例中電子元件沿第3方向翻轉之示意圖；

圖9A及9B為本發明較佳實施例中電子元件之第二側面面朝第一方向之示意圖；以及

圖10為本發明電子元件測試方法較佳實施例流程圖。

100．．．承載裝置

110．．．內凹部

111．．．承載面

131．．．第一側

200．．．電子元件

210．．．第一側面

211．．．第一光反射部

212．．．第二光反射部

222．．．外殼

266．．．基板

268．．．底面

310．．．第一光學定位裝置

311．．．第一光線收發部

320．．．第二光學定位裝置

321．．．第二光線收發部

601．．．第一方向

602．．．第二方向

666．．．測試位置

800．．．測試治具

Claims (16)

1. 一種電子元件測試治具，供測試一電子元件時使用，其中該電子元件之一第一側面具有一第一光反射部，該電子元件測試治具包含：一承載裝置，具有一內凹部，該內凹部之底部形成一承載面；以及一第一光學定位裝置，設置於該承載裝置之一第一側，該第一光學定位裝置具有一第一光線收發部，該第一光線收發部可發射光線進入該內凹部以及接收來自內凹部之光線；其中當該電子元件位於一測試位置時，該第一光反射部正對該第一光線收發部。
2. 如請求項1所述之電子元件測試治具，其中當該電子元件位於該測試位置時，該第一光線收發部與該第一光反射部之距離介於0到8mm。
3. 如請求項1所述之電子元件測試治具，其中該電子元件具有一底面，當該電子元件位於該測試位置時，該電子元件位於該承載面上，且該底面朝下，該第一側面面朝該第一方向；該電子元件具有一第二側面設置於該電子元件與該第一側面相反之一側，該第二側面具有一第一光吸收部，當該電子元件位於該承載面上且該第一側面面朝一與該第一方向相反之第二方向時，該第一光線收發部正對該第一光吸收部。
4. 如請求項3所述之電子元件測試治具，其中該第一光吸收部係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面。
5. 如請求項1所述之電子元件測試治具，其中該電子元件之該第一側面具有一第二光反射部，該電子元件測試治具進一步具有一第二光學定位裝置設置於該承載裝置之該第一側，該第二光學定位裝置具有一第二光線收發部，該第二光線收發部可發射光線進入該內凹部以及接收來自內凹部之光線，當該電子元件位於該測試位置時，該第二光線收發部正對該第二光反射部。
6. 如請求項5所述之電子元件測試治具，其中該第一光反射部及該第二光反射部分別設置於該第一側面遠離之兩端。
7. 如請求項5所述之電子元件測試治具，其中當該電子元件位於該測試位置時，該第二光線收發部與該第二光反射部之距離介於0到8mm。
8. 如請求項5所述之電子元件測試治具，其中該電子元件具有一底面，當該電子元件位於該測試位置時，該電子元件位於該承載面上，且該底面朝下，該第一側面面朝該第一方向；其中該電子元件具有一第二側面設置於該電子元件與該第一側面相反之一側，該第二側面具有一第一光吸收部以及一第二光吸收部，當該電子元件位於該承載面上且該第一側面面朝一與該第一方向相反之第二方向時，該第一光線收發部以及該第二光線收發部分別正對該第一光吸收部以及該第二光吸收部。
9. 如請求項8所述之電子元件測試治具，其中該第一光吸收部以及該第二光吸收部係為凹洞或具有光吸收材料塗層之面。
10. 如請求項1所述之電子元件測試治具，其中該第一光學定位裝置係為具有一光纖之光線收發裝置，該第一光線收發部係設置於該光纖之自由端。
11. 如請求項10所述之電子元件測試治具，其中該第一光學定位裝置穿設於承載裝置之該第一側，且第一光線收發部與該內凹部之側壁切齊。
12. 一種電子元件測試方法，包含下列步驟：提供如請求項1、2、3、4、10或11任一項所述之電子元件測試治具；將該電子元件放置於該承載面上；以及對該電子元件進行定位測試。
13. 如請求項12所述之電子元件測試方法，進一步包含當該電子元件位於該測試位置時，對該電子元件進行功能測試。
14. 一種電子元件測試方法，包含下列步驟：提供如請求項5、6、7、8、9、10或11任一項所述之電子元件測試治具；將該電子元件放置於該承載面上；以及對該電子元件進行定位測試。
15. 如請求項14所述之電子元件測試方法，進一步包含在將該電子元件放置於該承載面上以及對該電子元件進行定位測試前，對該電子元件進行極性測試。
16. 如請求項14所述之電子元件測試方法，進一步包含當該電子元件位於該測試位置時，對該電子元件進行功能測試。