TWI490673B - 測試壓力控制系統與方法 - Google Patents

Description

測試壓力控制系統與方法

本發明提供一種測試壓力控制系統與方法，特別是有關一種可以在真空(或負壓)與正壓之間切換的測試壓力控制系統與方法。

隨著積體電路元件(IC)與微機電元件(MEMS)發展的日新月異，越來越多具有不同功能與種類的IC與MEMS被設計與發展出來，而所需要的測試環境與條件也越來越多樣與繁複。特別是針對不同的種類的IC或MEMS所需要的測試壓力也不同，有的需要在真空下進行測試，有的需要在高壓下進行測試，但是一般的測試機台往往只能提供一特定的壓力進行測試，例如真空、或是一特定的正壓，但是並無法對真空度或正壓進行分段的控制，也無法進行真空與正壓的切換，所以也就不能提供同一測試機台不同的測試壓力(真空與正壓)對待測元件進行測試，而使得傳統的測試機台無法兼具真空下測試與正壓下進行測試的功能。

有鑑於此，目前已經發展出來可以分段控制不同的真空度或正壓的測試機台，而提供不同的真空度或正壓對各種IC與 MEMS進行測試，但這類的測試機台往往需要價格昂貴以及構造複雜的特殊真空幫浦或壓力控制系統，才能達到分段控制真空度或正壓的效果，這些昂貴的設備對於測試成本來說是很大的負擔，並且對於現今降低測試成本(cost down)的要求來說是相互違背的。其次，這類的測試機台仍然無法在同一機台上進行真空與正壓之間的切換，而無法同時具有提供真空進行測試以及提供正壓進行測試的功能，而僅能單獨對於真空度進行分段控制，或僅能對於正壓進行分段控制。然而，對於很多IC或MEMS來說是需要在真空與正壓下進行測試的，特別是一些壓力感測器(pressure sensor)或壓力感測元件等需要在數種不同的測試壓力下進行測試，尤其是同時需要在真空與正壓下進行測試，因此，往往需要在不同的測試機台上進行測試，這些昂貴的測試機台與在具有不同測試壓力測試機台之間轉換所需的時間，不但增加了測試的時間與成本，更降低了測試的產能。

因此，亟需要一種可以結構與組裝簡單、可以在真空(或負壓)與正壓之間切換而同時具有提供真空進行測試以及正壓進行測試的功能、以及低成本的測試壓力控制系統來降低測試的成本與時間，並且增加測試的產能。

本發明之一目的為提供一種結構與組裝簡單、以及低成本的測試壓力控制系統，可以在真空(或負壓)與正壓之間切換而同 時具有提供給同一測試機台真空測試以及正壓測試的功能，並且可以對真空與正壓進行分段控制。

本發明之一目的為提供一種測試壓力控制方法，藉由一結構與組裝簡單、以及低成本的測試壓力控制系統而可以提供真空(或負壓)與正壓給同一測試機台對IC或MEMS(壓力感測器或壓力感測元件)進行測試，並且可以對真空與正壓進行分段控制。

根據本發明之一目的，本發明提供一種測試壓力控制系統，包含：一真空控制機構與一測試區連接，用以控制測試區對待測元件進行測時的真空度或負壓；以及一正壓控制機構與測試區連接，用以控制測試區對待測元件進行測時的正壓，其中，測試壓力控制系統可以依照待測元件的種類以及所需測試壓力(真空度與正壓)，在真空控制機構與正壓控制機構之間切換，以提供測試區對待測元件測試時所需的真空度(或負壓)與壓力(或正壓)。當在真空(或負壓)下進行測試時，真空控制機構會與測試區連通而提供一預設的真空度(或負壓)，並且正壓控制機構會關閉而不與測試區連通，以避免干擾測試區的真空度。當在正壓下進行測試時，正壓控制機構會與測試區連通而提供一預設的正壓，並且真空控制機構會關閉而不與測試區連通，以避免干擾測試區的壓力。由於真空控制機構與正壓控制機構皆為價格低廉的比例閥與電磁閥依照一特殊設計的配置而組裝而成，所以此測試壓力控制系統不但價格低廉、組裝容易，且兼具提供真空(或負壓)與正壓進行測試的功能。

根據本發明之另一目的，本發明提供一種測試壓力控制系統，步驟包含：(1)提供一測試壓力系統，其中，測試壓力控制系統包含一由一抽氣幫浦、一真空比例閥、以及一真空電磁閥等價格低廉且組裝簡單的零件所組成的真空控制機構，與一由一正壓供給源、至少一正壓比例閥、一第一正壓電磁閥、以及一第二正壓電磁閥等價格低廉且組裝簡單的零件組成的正壓控制機構；(2)真空控制步驟，藉由抽氣幫浦對一測試區抽氣而控制測試區達到預定的真空度；(3)正壓控制步驟，藉由正壓供給源對測試區打氣而控制測試區達到預定的正壓；以及(4)洩壓步驟，藉由打開第二正壓電磁閥，而使得測試區與外部大氣連通，而讓測試區與外部大氣壓力達成平衡。其中，測試壓力控制系統在由步驟(2)真空控制步驟對測試區提供預設的真空或負壓進行測試，轉換成進行步驟(3)正壓控制步驟對測試區提供預設的正壓進行測試之前，需要先進行步驟(4)洩壓步驟以避免由真空(或負壓)轉換成正壓時，過度急速地打氣或充氣而對測試區中的待測元件造成傷害。同樣的，測試壓力控制系統在由步驟(3)正壓控制步驟對測試區提供預設的正壓進行測試，轉換成進行步驟(2)真空控制步驟對測試區提供預設的真空或負壓進行測試之前，需要先進行步驟(4)洩壓步驟以避免由正壓轉換成真空(或負壓)時，過度急速地抽氣而對測試區中的待測元件造成傷害。藉由價格低廉的比例閥與電磁閥配置成的真空控制機構與正壓控制機構構成一測試壓力控制系統，可以讓同一個測試機台(或測試區)可以在真空(負壓)與正壓之間自由轉換，而使其兼具真空(負壓)下進行測試與正壓下進行測試的測試壓力控制方法。

因此，本發明提供了一種測試壓力控制系統與方法，其藉由一價格低廉且配置簡單的比例閥與電磁閥的配置組合，提供測試機台可以在真空(負壓)與正壓之間自由轉換，並且兼具提供與控制真空(負壓)進行測試以及提供與控制正壓進行測試的功能，進而降低測試成本與時間，並且增加測試產率。

100‧‧‧測試壓力控制系統

200‧‧‧真空控制機構

202‧‧‧抽氣幫浦

204‧‧‧真空比例閥

206‧‧‧真空電磁閥

208‧‧‧真空過濾器

300‧‧‧正壓控制機構

302‧‧‧正壓供給源

304‧‧‧正壓過濾器

306‧‧‧調節閥

308、308a、308b、308c‧‧‧正壓比例閥

310、310a、310b、310c‧‧‧逆止閥

312‧‧‧第一正壓電磁閥

314‧‧‧第二正壓電磁閥

316‧‧‧壓力計

400‧‧‧測試區

500‧‧‧提供一測試壓力控制系統步驟

600‧‧‧真空控制步驟

602-616‧‧‧真空控制步驟中的各步驟

700‧‧‧正壓控制步驟

702-712‧‧‧正壓控制步驟中的各步驟

800‧‧‧洩壓步驟

802-808‧‧‧洩壓步驟中的各步驟

第一圖為本發明之一實施例之測試壓力控制系統的簡單示意圖。

第二圖為本發明之一實施例之測試壓力控制系統的詳細配置的示意圖。

第三圖為本發明之一實施例之測試壓力控制系統作動以及本發明之一實施例之測試壓力控制系統方法的流程圖。

第四圖為本發明之真空(或負壓)控制步驟的流程圖。

第五圖為本發明之正壓控制步驟的流程圖。

第六圖為本發明之洩壓步驟的流程圖。

本發明的一些實施例詳細描述如下。然而，除了該詳細描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行。亦即，本發明的範圍不受已提出之實施例的限制，而以本發明提出之申請專利範圍為準。其次，當本發明之實施例圖示中的各元件或步驟以單一元件或步驟描述說明時，不應以此作為有限定的認知，即如下之說明未特別 強調數目上的限制時本發明之精神與應用範圍可推及多數個元件或結構並存的結構與方法上。再者，在本說明書中，各元件之不同部分並沒有完全依照尺寸繪圖，某些尺度與其他相關尺度相比或有被誇張或是簡化，以提供更清楚的描述以增進對本發明的理解。而本發明所沿用的現有技藝，在此僅做重點式的引用，以助本發明的闡述。

參照第一圖，其為本發明之一實施例之測試壓力控制系統100的簡單示意圖。測試壓力控制系統100藉由一管路與一測試機台或一測試機台上的測試區400連接。測試壓力控制系統100包含一真空控制機構200，用以提供與控制測試區400對待測元件進行測時的真空度或負壓，以及一正壓控制機構300，用以提供與控制測試區400對待測元件進行測時的正壓。因此，測試壓力控制系統100可以在真空控制機構200與正壓控制機構300之間切換，而依照所需的測試真空度(或負壓)與壓力(正壓)，而提供測試區400對待測元件測試時所需的真空度(或負壓)與壓力(正壓)，特別是提供壓力感測器或壓力感測元件由真空(或負壓)到正壓(或高壓)的測試。其中，真空控制機構200與正壓控制機構300可以藉由同一管路與測試區400(或測試機台)連接，而分別提供測試區400(或測試機台)真空(或負壓)與正壓(或高壓)進行測試，如第一圖所示，但是真空控制機構與正壓控制機構也可以分別藉由不同的管路與測試區(或測試機台)連接，而分別提供測試區(或測試機台)真空(或負壓)與正壓(或高壓)進行測試。

參照第二圖，其為測試壓力控制系統100的詳細配置的示意圖。測試壓力控制系統100中的真空控制機構200包含一抽氣幫 浦202，用以對測試區400進行抽氣而提供測試區400所需的真空度(或負壓)，一真空比例閥204，用以調節抽氣幫浦202對測試區400的抽氣量，而調節控制測試區400內的真空度(或負壓)，以及一真空電磁閥206，用以控制抽氣幫浦202是否與測試區400連通，而控制真空控制機構200(或抽氣幫浦202)是否對測試區400進行抽真空。抽氣幫浦202與真空比例閥204以管路相互連接，真空電磁閥206則介於真空比例閥204與測試區400之間，而分別以管路與真空比例閥204和測試區400連接。

當測試區400需要真空或負壓進行測試時，真空比例閥204與真空電磁閥206會打開，使得抽氣幫浦202與測試區400連通，而可以將測試區400內的氣體抽出，並且經由真空比例閥204調節控制抽氣幫浦202對測試區400的抽氣量與抽氣速率，而可以精確地使測試區400達到預設的真空度或負壓。因此，使用一般價格低廉且可以達到真空程度的抽氣幫浦，例如一般無法控制不同真空度的真空幫浦或一般簡易的真空幫浦，即可以提供測試區400不同的真空度或負壓，而不需要如傳統的測試壓力控制系統需要使用價格昂貴且結構複雜的特殊(真空)幫浦來達成不同真空度或負壓。真空比例閥204為一電控比例閥，其真空度的控制範圍大約在-101.3kpa-0kpa之間，但不以此為限，而是可以依照設計與需求，採取不同真空控制範圍的電控比例閥。

另外，真空控制機構200更包含一真空過濾器208設置於真空電磁閥206與該測試區400之間，而分別以管路與真空電磁閥 206和該測試區400連接，用以對由測試區400抽出的氣體進行過濾，而將會抽出的氣體中會對真空控制機構200產生傷害的物質去除，以防止這些物質會對抽氣幫浦202、真空比例閥204或是真空電磁閥206造成傷害。

測試壓力控制系統100中的正壓控制機構300包含一正壓供給源302，用以提供氣體通入測試區400而提供正壓，數個正壓比例閥308a、308b、308c，用以控制不同範圍的正壓，一第一正壓電磁閥312，用以控制測試區400是否與正壓比例閥308a、308b、或308c導通，以及一第二正壓電磁閥314，用以控制第一正壓電磁閥312是否與測試區400導通。其中，正壓比例閥308a、308b、308c彼此並聯而設置正壓供給源302與第一正壓電磁閥312之間，而以管路分別與正壓供給源302和第一正壓電磁閥312連接。第一正壓電磁閥312則設置於彼此並聯的正壓比例閥308a、308b、308c與測試區400之間，並以管路分別與並聯的正壓比例閥308a、308b、308c和測試區400連接。第一正壓電磁閥312在打開時會使正壓比例閥308a、308b、308c與測試區400連通，而在關閉時則會測試區400與外部大氣連通，即第一正壓電磁閥312在關閉時會連通外部大氣。在第一正壓電磁閥312與測試區400之間設置有第二正壓電磁閥314，而以管路分別與第一正壓電磁閥312和測試區400連接。

在第二圖所示的實施例中，正壓控制機構300具有第一正壓比例閥308a、第二正壓比例閥308b、第三正壓比例閥308c等三個彼此並聯的正壓比例閥，三者分別具有不同的壓力範圍，其中， 第一正壓比例閥308a的正壓控制範圍在0kpa-100kpa之間、第二正壓比例閥308b的正壓控制範圍在0kpa-500kpa之間、以及第三正壓比例閥308c的正壓控制範圍在0kpa-900kpa之間，而可以分別將正壓供給源302對測試區400的充氣量與充氣速率做不同的範圍的調節控制，以分段調控的方式使測試區400達到不同範圍的正壓或高壓，而可以因應測試壓力感測元件所需的不同的測試壓力以及不同種類的待測元件對測試壓力的要求。以上述舉例的第一正壓比例閥308a、第二正壓比例閥308b、第三正壓比例閥308c的壓力範圍進行說明，舉例來說，在待測元件需要以在50kpa的壓力下進行測試時，即所需的測試壓力落在第一正壓比例閥308a 0kpa-100kpa的壓力範圍內，即打開壓力範圍為0kpa-100kpa的第一正壓比例閥308a，而第二正壓比例閥308b與第三正壓比例閥308c則是關閉，藉由第一正壓比例閥308a對正壓供給源302對測試區400的充氣量與充氣速率進行調節控制，使得正壓供給源302以一固定的充氣量與充氣速率對測試區400進行充氣，而將測試區400內壓力保持在50kpa的壓力下。相同的，當所需的測試壓力落在第二正壓比例閥308b 0kpa-500kpa的正壓控制範圍內，即打開第二正壓比例閥308b進行壓力的調控，而關閉第一正壓比例閥308a與第三正壓比例閥308c，而當所需的測試壓力落在第三正壓比例閥308c 0kpa-900kpa的正壓控制範圍內，即打開第三正壓比例閥308c進行壓力的調控，而關閉第一正壓比例閥308a與第二正壓比例閥308b。

然而，正壓控制機構中的正壓比例閥的數量並不以第二圖所示的實施例為限，而是可以依照需求減少正壓比例閥的數量， 例如減少為1個、2個，但是正壓控制機構內至少具有一個正壓比例閥，或者也可以增加正壓比例閥的數量，例如4個、5個、6個甚至更多個，使得正壓控制機構可以進行更多段的正壓控制，理論上，隨著持續增加具有更高正壓或壓力控制範圍的正壓比例閥，可以使得正壓控制機構300(或壓力控制系統100)獲得更高的壓力控制範圍。另外，這些具有不同正壓控制範圍的正壓比例閥不限於上述的正壓控制範圍組合，而是可以依照需求採取其他的正壓控制範圍的組合。

在測試區400需要正壓或高壓進行測試時，會根據測試區400所需要的正壓或高壓，選擇一具有適合的壓力範圍的正壓比例閥308a、308b或308c並將其打開，而將其他的正壓比例閥關閉，並且打開第一正壓電磁閥312與第二正壓電磁閥314，使得正壓供給源302與測試區400連通，而對測試區400注入氣體或充氣。通過選擇的正壓比例閥308a、308b或308c調節控制正壓供給源302對測試區400的充氣量與充氣速率，可以精確地使測試區400達到預設的正壓或高壓而進行測試。

另外，在正壓供給源302與正壓比例閥308a、308b、308c之間設置有一正壓過濾器304，而分別與正壓供給源302以及正壓比例閥308a、308b、308c連接，用以對由正壓供給源302提供的氣體進行過濾，避免對氣體中的有害物質進入測試區400以及正壓控制機構300內的各組件，例如正壓比例閥308a、308b、308c、第一正壓電磁閥312、與第二正壓電磁閥314等，而對測試區內的待測元件以及正壓控制機構300內的各組件造成傷害。正壓控制機構300更包含一調節 閥306，調節閥306設置於正壓供給源302與正壓比例閥308a、308b、308c之間，即設置於正壓過濾器304與正壓比例閥308a、308b、308c之間，用以調節正壓供給源302提供的氣體，而使正壓供給源302對測試區400穩定地輸入氣體。每一正壓比例閥308a、308b、308c與第一電磁閥312之間皆設置有一逆止閥310a、310b、310c，而分別連接正壓比例閥308a、308b、308c與第一電磁閥312，用以防止測試區400的氣體灌入正壓比例閥308a、308b、308c中，以及防止正壓供給源302通入測試區400的氣體回頭灌入正壓比例閥308a、308b、308c中。

正壓供給源302為一供氣源，其可以為廠務供氣系統或是打氣幫浦，或是在提供更高測試壓力的需求下，可以兼具廠務供氣系統與打氣幫浦，以提供所需的高壓進行測試。測試壓力控制系統100更包含一控制器(圖中未示)，用以控制測試壓力控制系統100的所有作動，例如用以控制真空控制機構200進行真空度的控制、控制正壓控制機構300進行正壓的控制、以及控制真空控制機構200與正壓控制機構300之間的切換。控制器可以為一可以控制測試壓力控制系統100的所有作動的電腦、處理器、或是應用程式。其次，測試壓力控制系統100還包含一壓力計316，其設置於真空控制機構200、正壓控制機構300、以及該測試區之間400，用以偵測測試區400內的壓力，而將所偵測的測試區400內的壓力值回傳給控制器，供控制器判斷、修正、與調節測試區400內的測試壓力。壓力計316為一可測量正壓與負壓的正負壓壓力計或壓力感測器。

測試壓力控制系統100分別藉由其內的真空控制機構200提供與控制測試區400內的真空度或負壓，藉由正壓控制機構300提供與控制測試區400內的正壓或高壓，並且藉由真空控制機構200與正壓控制機構300之間的切換，使得測試區400(或測試機台)內的測試壓力可以在真空(或負壓)與正壓之間切換，讓待測元件(例如壓力感測器或壓力感測元件)在同一測試區400(或測試機台)可以在真空(或負壓)下進行測試與在正壓下進行測試，以及讓測試區400(或測試機台)可以兼具真空(或負壓)下進行測試與在正壓下進行測試的功能，以滿足不同待測元件的測試壓力要求，所以不需要準備各種具有不同測試壓力的測試機台，僅以單一測試機台搭配測試壓力控制系統100即可以達到不同測試壓力的測試，而可以大幅地減少因購買具有不同測試壓力的測試機台所增加的測試成本，以及省略傳統測試機台因測試壓力不同造成需要轉換不同的測試機台所花費的時間成本，進而大幅地增加測試的產率。

另外，測試壓力控制系統100中的真空控制機構200是由價格低廉且組裝簡單的抽氣幫浦、電控比例閥以及電磁閥等零件所裝配而成，而正壓控制機構300也是由價格低廉且組裝簡單的調節閥、電控比例閥、逆止閥以及電磁閥等零件所裝配而成，亦即測試壓力控制系統100皆是由這些價格低廉且組裝簡單零件，依照本發明特殊的裝配與組合組裝而成的，所以在成本上相對於傳統的測試機台的測試壓力控制機構或系統，不但成本低廉且可兼具提供測試機台真空 (或負壓)與正壓(或高壓)進行測試的功能，這是一般傳統的測試機台所無法做到的。

此外，本發明藉由提供此包含由一抽氣幫浦202、一真空比例閥204、以及一真空電磁閥206組成的真空控制機構200，與由一正壓供給源302、至少一正壓比例閥308a、308b、308c、一第一正壓電磁閥312、以及一第二正壓電磁閥314組成的正壓控制機構300的測試壓力控制系統100，而進一步提供一控制測試壓力之方法。測試壓力控制系統100的作動以及藉由提供測試壓力控制系統100而提供的控制測試壓力的方法將在下文詳細說明，下列說明請同時參照第二圖、第三圖、第四圖、第五圖、以及第六圖。

首先，請參照第二圖與第三圖，第三圖為本發明之一實施例之控制測試壓力之方法的流程圖。此一方法包含下列步驟：(1)提供一如第二圖所示之測試壓力控制系統100而與一測試機台或測試機台內的測試區400連接(步驟500)；(2)真空控制步驟，藉由啟動測試壓力控制系統100的真空控制機構200，使抽氣幫浦202與測試區400連通，而對測試區400抽氣以控制測試區400達到預定的真空度或負壓(步驟600)；(3)正壓控制步驟，藉由啟動測試壓力控制系統100的正壓控制機構200，使正壓供給源302與測試區400連通，而對測試區400充氣或打氣以控制測試區400達到預定的正壓(步驟700)；以及(4)洩壓步驟，藉由打開正壓控制機構200內的第二正壓電磁閥，而使得測試區400與外部大氣連通，而讓測試區400與外部大氣壓力達成平衡(步驟800)。此一方法除了步驟(1)提供一測試壓力控制系統100(步驟 500)必需先執行才可以進行後續的步驟(2)真空控制步驟(步驟600)、步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)、以及步驟(4)洩壓步驟(步驟800)，並沒有一定的順序需要先執行那一個步驟，而是依照當時測試區400內所需要的測試壓力，選擇執行步驟(2)真空控制步驟(步驟600)或是步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)。換言之，當提供測試壓力控制系統100後，若測試區400的待測元件需要在真空或負壓進行，則先執行步驟(2)真空控制步驟(步驟600)，反之，若測試區400的待測元件需要在正壓進行，則先執行步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)。但是要注意的是，此一控制測試壓力的方法因應測試需求，可以在步驟(2)真空控制步驟(步驟600)與步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)之間切換，而將測試區400內的壓力因應測試需求由真空或負壓轉換成正壓，或是由正壓轉換成真空或負壓，但是，無論是由步驟(2)真空控制步驟(步驟600)切換為步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)，或是由步驟(3)正壓控制步驟(步驟700)切換為步驟(2)真空控制步驟(步驟600)，都需要先執行步驟(4)洩壓步驟(步驟800)，防止對測試區400過度急速打氣或抽氣，導致一時間太大量的氣體灌入測試區400或由測試區400抽出，以避免壓力增加或降低過快而對測試區400中的待測元件造成傷害。

測試壓力控制系統100的作動同樣包含真空控制步驟(步驟600)、正壓控制步驟(步驟700)、以及洩壓步驟(步驟800)等三個步驟(或作動)。同樣的，在測試壓力控制系統100進行真空控制步驟(步驟600)與正壓控制步驟(步驟700)之間的切換時，都需先進行洩壓步驟(步驟800)，以避免壓力增加或降低過快而對測試區400中的待測元 件造成傷害。下文將對於測試壓力控制系統100的作動，即真空控制步驟(步驟600)、正壓控制步驟(步驟700)、以及洩壓步驟(步驟800)，同時也是本發明之控制測試壓力之方法中的步驟(2)、(3)、與(4)進行詳細說明。

首先，請同時參照第二圖與第四圖，第四圖為前述真空(或負壓)控制步驟(步驟600)的流程圖。首先，當測試區400需要建立真空或負壓以對待測元件進行測試時，測試壓力控制系統100的控制器會發出一訊號通知真空控制機構200啟動去開啟真空比例閥204，而準備提供與控制測試區400內的測試壓力到達一預設真空度或負壓(步驟602)。接著，開啟並且調整真空比例閥204依照所需的真空度打開一定的比例，而對測試區400進行一預設(或所需)真空度或負壓的控制(步驟602)。然後，控制器會檢查真空控制機構200中的第一正壓電磁閥312是否已經關閉(步驟606)。若第一正壓電磁閥312未關閉，控制器則會將第一正壓電磁閥312關閉(步驟608)，以防止正壓供給源302(正壓控制機構300)與測試區400連通而對測試區400充氣而導致無法達到預定的真空度或負壓。接著，再檢查第二正壓電磁閥314是否已經關閉(步驟610)。反之，在步驟606中，確認第一正壓電磁閥312已經關閉，則控制器會直接檢查第二正壓電磁閥314是否已經關閉(步驟610)。

在步驟610中，經檢查，若第二正壓電磁閥314未關閉，控制器則會將第二正壓電磁閥314關閉(步驟612)，以防止正壓供給源302(正壓控制機構300)與測試區400連通而對測試區400充氣而 導致無法達到預定的真空度或負壓，以及防止外部大氣與測試區400連通而導致測試區400無法達到預定的真空度或負壓。反之，若在步驟610中，確認第二正壓電磁閥314已經關閉，控制器會直接打開真空電磁閥206(步驟614)，使得測試區400與抽氣幫浦202(真空控制機構200)連通，使抽氣幫浦202經過真空比例閥204調節對測試區400的抽氣量與抽氣速率，而對測試區400進行抽氣，以使測試區400精確達到所需的(或預設的)真空度或負壓。

接著，參照第二圖與第五圖，第五圖為前述正壓控制步驟(步驟700)的流程圖。首先，當測試區400需要在正壓(或高壓)下對待測元件進行測試時，測試壓力控制系統100的控制器會依照所需的或所設定的壓力，選擇正壓控制機構300中的一具有適合的正壓控制範圍的正壓比例閥308a、308b、或308c(步驟702)，並且發出一訊號通知並開啟被選定的正壓比例閥308a、308b、或308c依照所需的正壓打開一定的比例，而對測試區400進行一預設(或所需)正壓的控制(步驟704)。

接著，控制器檢查真空控制機構200中的真空電磁閥206是否已經關閉(步驟706)。若真空電磁閥206還未關閉，控制器則會關閉真空電磁閥206(步驟708)，避免真空控制機構200(或抽氣幫浦202)與測試區400連通，而導致對測試區400同時進行抽氣與充氣，造成測試區400無法達到所需的(或預設的)正壓。在真空電磁閥206關閉(步驟708)後，控制器會打開第一正壓電磁閥312，使得第一正壓電磁閥312與外部大氣斷開(步驟710)。反之，在步驟706中，若確認真空 電磁閥206已經關閉，控制器則會直接打開第一正壓電磁閥312，使得第一正壓電磁閥312與外部大氣斷開(步驟710)。

最後，在第一正壓電磁閥312打開(步驟710)之後，控制器會打開第二正壓電磁閥314，使得測試區400與正壓控制機構300(或正壓供給源302)連通，使正壓供給源302經過正壓比例閥308a、308b、或308c調節對測試區400的抽氣量與抽氣速率，而對測試區400進行充氣或打氣，以使測試區400精確達到所需的(或預設的)正壓。

接著，參照第二圖與第六圖，第六圖為前述洩壓步驟(步驟800)的流程圖。當測試區400內的測試壓力需要由真空(或負壓)轉換成正壓以進行測試時，或需要由正壓轉換成真空(或負壓)以進行測試時，控制器會檢查正壓控制機構300中的第一正壓電磁閥312是否關閉(步驟802)。若第一正壓電磁閥312未關閉，控制器則會關閉正壓控制機構300中的第一正壓電磁閥(步驟804)，使得第一正壓電磁閥312與外部大氣接通。在步驟802中，若確認第一正壓電磁閥312已關閉，控制器則會直接檢查第二正壓電磁閥314是否打開(步驟806)。若第二正壓電磁閥314未打開，控制器會將第二正壓電磁閥314打開(步驟808)，使得測試區400通過第一正壓電磁閥312與外部大氣連通，而使得測試區400內壓力與外部大氣平衡，即使得測試區400內壓力回到一大氣壓。在此步驟中，若測試區400原本為真空或負壓，外部大氣則會對測試區400充氣，直到測試區400與外部大氣達成壓力平衡為止，若測試區400原本為大於外部大氣的正壓，測試區400會將氣體輸 入外部大氣，直到測試區400與外部大氣達成壓力平衡為止。另外，若第二正壓電磁閥314原本就是打開的，則在步驟804關閉第一正壓電磁閥312時，測試區400會直接與外部大氣接通，而進行洩壓。

藉由上述作動與步驟，本發明之測試壓力控制系統與本發明之控制測試壓力之方法，可以對同一測試機台或測試區提供真空(或負壓)與正壓進行測試，並且由於本發明之測試壓力控制系統具有真空控制機構與正壓控制機構分別控制測試機台(或測試區)內的真空度與壓力，所以可以在真空(或負壓)與正壓之間自由地切換而因應不同測試壓力與真空度的需求。因此，所以不需要準備各種具有不同測試壓力的測試機台，僅以單一測試機台搭配測試壓力控制系統即可以達到不同測試壓力的測試，而可以大幅地減少因購買具有不同測試壓力的測試機台所增加的測試成本，以及省略傳統測試機台因測試壓力不同造成需要轉換不同的測試機台所花費的時間成本，進而大幅地增加測試的產率。另外，由於本發明之測試壓力控制系統(真空控制機構與正壓控制機構)皆為價格低廉的比例閥與電磁閥依照一特殊設計的配置而組裝而成，所以此測試壓力控制系統相較於傳統的測試壓力控制系統不但價格低廉且組裝容易，故可以大幅縮減測試成本。

100‧‧‧測試壓力控制系統

200‧‧‧真空控制機構

300‧‧‧正壓控制機構

400‧‧‧測試區

Claims (19)

1. 一測試壓力控制系統，包含：一真空控制機構與一測試區連接，用以提供與控制該測試區對待測元件進行測時的真空度或負壓；以及一正壓控制機構與該測試區連接，用以提供與控制該測試區對待測元件進行測時的正壓，其中，該測試壓力控制系統可以依照所需的測試真空度與壓力而在該真空控制機構與該正壓控制機構之間切換，而提供該測試區對待測元件測試時所需的真空度與壓力，其中該正壓控制機構包含：一正壓供給源，用以提供氣體通入該測試區而提供正壓；數個正壓比例閥並聯而與該正壓供給源連接，用以控制不同範圍的正壓；一第一正壓電磁閥，介於該等正壓比例閥與該測試區之間，而連接該正壓比例閥與該測試區，用以控制該測試區是否與該正壓比例閥導通以及該測試區是否與大氣導通；以及一第二正壓電磁閥，介於該第一正壓電磁閥與該測試區之間，而連接該第一正壓電磁閥與該測試區，用以控制該第一正壓電磁閥是否與該測試區導通，該第二正壓電磁閥與該真空控制機構並連，使得該第二正壓電磁閥不會影響該真空控制機構與該測試區之間的導通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中該真空控制機構包含： 一抽氣幫浦，用以對該測試區進行抽氣而提供該測試區所需的真空度；一真空比例閥與該抽氣幫浦連接，用以控制真空度；以及一真空電磁閥介於該真空比例閥與該測試區之間，而分別於該真空比例閥與該測試區連接，用以控制是否對該測試區進行抽真空。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測試壓力控制系統，其中該真空控制機構更包含一真空過濾器設置於該真空電磁閥與該測試區之間，用以對由該測試區抽出的氣體進行過濾。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中該正壓控制機構更包含一正壓過濾器，設置於該正壓供給源與該等正壓比例閥之間，而分別與該正壓供給源以及該等正壓比例閥連接，用以對由該正壓供給源提供的氣體進行過濾。
5. 如申請專利範圍第4項所述之測試壓力控制系統，其中該正壓控制機構更包含一調節閥設置於該正壓過濾器與該等正壓比例閥之間，用以調節該正壓供給源提供的氣體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中每一該正壓比例閥與該第一電磁閥之間皆設置有一逆止閥，而分別連接該正壓比例閥與該第一電磁閥，用以防止該測試區的氣體灌入該等正壓比例閥中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中該等正壓比例閥包含一第一正壓比例閥、一第二正壓比例閥、以及一第三正壓比例閥，分別控制不同範圍的正壓。
8. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中該測試壓力控制系統更包含一壓力計設置於該真空控制機構、該正壓控制機構、以及該測試區之間，而用以偵測該測試區的壓力。
9. 如申請專利範圍第8項所述之測試壓力控制系統，其中該壓力計為一可測量正壓與負壓的正負壓壓力計或壓力感測器。
10. 如申請專利範圍第1項所述之測試壓力控制系統，其中該測試壓力控制系統更包含一控制器，用以控制該真空控制機構進行真空度的控制、該正壓控制機構進行正壓的控制、以及該真空控制機構與該正壓控制機構之間的切換。
11. 一種控制測試壓力之方法，包含：(1)提供一測試壓力系統，該測試壓力控制系統包含一由一抽氣幫浦、一真空比例閥、以及一真空電磁閥組成的真空控制機構，與一由一正壓供給源、至少一正壓比例閥、一第一正壓電磁閥、以及一第二正壓電磁閥組成的正壓控制機構，其中，該第一正壓電磁閥，介於該等正壓比例閥與該測試區之間，而連接該正壓比例閥與該測試區，用以控制該測試區是否與該正壓比例閥導通以及該測試區是否與大氣導通，該第二正壓電磁閥，介於該第一正壓電磁閥與該測試區之間，而連接該第一正壓電磁閥與該測試區，用以控制該第一正壓電磁閥是否與該測試區導通，該第二正壓電磁閥與該真空控制機構並連，使得該第二正壓電磁閥不會影響該真空控制機構與該測試區之間的導通；(2)真空控制步驟，藉由該抽氣幫浦對一測試區抽氣而控制該測試區達到預定的真空度； (3)正壓控制步驟，藉由該正壓供給源對該測試區打氣而控制該測試區達到預定的正壓；以及(4)洩壓步驟，藉由打開該第二正壓電磁閥，而使得該測試區與外部大氣連通，而讓該測試區與外部大氣壓力達成平衡。
12. 如申請專利範圍第11項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(2)包含：調整該真空比例閥進行一預設真空度或負壓的控制；關閉該第一正壓電磁閥與該第二正壓電磁閥，避免該正壓控制機構、外部大氣與該測試區連通；以及打開該真空電磁閥，使得該測試區與該抽氣幫浦連通，而對該測試區進行抽氣而達到預設的真空度或負壓。
13. 如申請專利範圍第12項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(2)更包含一發出一訊號通知該真空比例閥進行一預設真空度或負壓的控制的步驟。
14. 如申請專利範圍第12項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(2)更包含一檢查該第一正壓電磁閥及該第二正壓電磁閥是否已經關閉的步驟。
15. 如申請專利範圍第11項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(3)包含：選擇一正壓比例閥並調整該正壓比例閥進行一預設正壓的控制；關閉該真空電磁閥，避免該真空控制機構與該測試區連通；打開該第一正壓電磁閥，使得該第一正壓電磁閥與外部大氣斷開； 以及打開該第二正壓電磁閥，使得該測試區與該正壓供給源連通，而對該測試進行打氣而達到預設的正壓。
16. 如申請專利範圍第15項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(3)更包含一發出一訊號通知被選擇的正壓比例閥進行一預設正壓的控制的步驟。
17. 如申請專利範圍第15項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(3)更包含一檢查該真空電磁閥是否已經關閉的步驟。
18. 如申請專利範圍第11項所述之控制測試壓力之方法，其中該步驟(4)包含：檢查該第一正壓電磁閥是否關閉，若否則關閉該第一正壓電磁閥；以及檢查該第二正壓電磁閥是否打開，若否則打開該第一正壓電磁閥，使得該測試區經由該第一正壓電磁閥和該第二正壓電磁閥而與外部大氣連通，而讓該測試區與外部大氣達成平衡。
19. 申請專利範圍第11項所述之控制測試壓力之方法，其中在由該步驟(2)轉換到該步驟(3)時，以及由該步驟(3)轉換到該步驟(2)時都需先執行步驟(4)，以避免急速打氣或抽氣而對該測試區中的待測元件造成傷害。