TWI576597B - Electronic component testing and sorting machine with charge detection device - Google Patents

Description

具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機

本發明尤指其提供一種可偵測及分析機台所屬環境空間中的電荷訊號，並得以進一步控制離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，進而有效避免機台在測試過程中發生靜電放電現象之電子元件測試分類機。

按，自然界中的物質，可經由某種過程而獲得或失去電子(例如摩擦或感應起電)，這類的電荷即稱為靜電。當這些正電荷或是負電荷逐漸累積時，會與周圍環境產生電位差，該具有不同電位的物體，經由直接接觸或靜電感應引起物體間的靜電電荷轉移，這種在靜電場的能量達到一定的程度後，會進行放電現象，即稱此為靜電放電現象，簡稱為ESD(ElectroStatic Discharge)。以電子元件測試分類機而言，其之所以會產生靜電的情形，可能是電子元件本身的殘電或者是機台上的裝置在運動過程中因摩擦而累積下來的靜電，不論如何，當這些靜電的正電荷或是負電荷失去平衡而使電位差的能量累積到某種程度後，一但電子元件在移動的過程中瞬間接近或接觸到導體，便會產生所謂的靜電放電現象，而這種靜電放電現象將會導致該移動中電子元件的毀損。尤其現今的電子元件，講求多功能與小型化，任何所謂的靜電放電現象，都可能導致相當程度的毀損，因此對於靜電放電現象的防範更加顯得重要。一般而言，對於機台靜電放電現象的防範包括裝設地線，而利用地線將機台內的靜電傳導出去；此外，亦有利用離子風扇消除靜電的方式，如第1圖所示，其係為本申請人所申請第97119211號『機器設備之離子風 扇檢知裝置』發明專利案，該測試分類處理機係於機台11上設置有用以執行不同作業之各項裝置，例如供料匣、收料匣及測試裝置等相關裝置，並於機台11上設有一外罩12，該外罩12係將各裝置罩置於內，以防止灰塵雜屑落入及確保各裝置順暢作動，而機台11之內部則設有一控制各裝置作動之中央處理器13，該中央處理器13可為工業電腦，並以線路連接裝配於外罩12外部之各顯示單元，各顯示單元可分別為螢幕顯示器131或複數個警示燈132，使螢幕顯示器131或各警示燈132可分別顯示各項訊息資料及發出警示訊息，另於外罩12之內頂面裝配有用以消除靜電之離子風扇14，該離子風扇14再以線路連接一檢知裝置15，該檢知裝置15係用以偵測離子風扇14之各項使用狀態，並以線路連接中央處理器13，而可將各項偵測訊息傳輸至中央處理器13，使中央處理器13以螢幕顯示器131或警示燈132告知離子風扇14之異常訊息。請參閱第2圖所示，該檢知裝置15係包含有第一、二、三偵測單元151、152、153及微處理單元154，第一、二、三偵測單元251、152、153係分別以線路連接於離子風扇14，其第一偵測單元151係用以偵測離子風扇14之電源未開啟、電源插頭脫落等狀態，第二偵測單元152係用以偵測離子風扇14之風扇不轉、風扇因異物堵轉、風扇保護罩被開啟等狀態，第三偵測單元153則用以偵測離子風扇14之離子不平衡、離子數不足、離子產生器故障等狀態，各第一、二、三偵測單元151、152、153再分別將偵測訊號傳輸至微處理單元154，該微處理單元154於接收第一、二、三偵測單元151、152、153傳輸之偵測訊號後，係將各偵測訊號作一比對判別，再將偵測結果傳輸至中央處理器13，該中央處理器13可於螢幕顯示器131顯示偵測資料，並以第一、二、三警示燈132A、132B、132C，用以分別針對各第一、二、三偵測單元151、152、153之偵測結果發出警示，例如當該第三偵測單元153偵測離子風扇14之離子 不平衡、離子數不足或離子產生器故障，並將偵測訊號傳輸至微處理單元154，該微處理單元154係將偵測訊號作一比對判別，並將偵測結果傳輸至中央處理器13，若偵測結果係為離子風扇14之離子數不足，則中央處理器13係以螢幕顯示器131顯示離子數不足的字幕，或使第三警示燈132C閃爍以告知工作人員，工作人員可立即獲知離子數不足的異常訊息。然而，一般而言，離子風扇14釋放出的正離子或負離子為各佔50%，該檢知裝置15之第三偵測單元153也僅係偵測離子風扇14本身釋放出的正離子及負離子是否維持各佔50%的平衡狀態，然而，當機台所屬環境空間中靜電場的正電荷或是負電荷已經失去平衡，而造成電位差時，離子風扇14即便是維持釋放出50%的正離子及負離子，將仍然無法降低電位差以消除靜電，因此該檢知裝置15之第三偵測單元153在無法偵測出機台所屬環境空間中的電荷狀態下，並不能視機台所屬環境空間中的電荷狀態來調變該離子風扇14釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷，使靜電的正電荷或是負電荷保持平衡，而降低電位差以消除靜電，進而避免機台在測試過程中發生靜電放電現象。

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，終究研創出一種可偵測及分析機台所屬環境空間中的電荷訊號，並得以進一步控制離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，進而有效避免機台在測試過程中發生靜電放電現象，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的係提供一種具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，該測試分類機之機台係包括有供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置、控制裝置、至少一離子產生器以及至少一電荷偵測 裝置，該電荷偵測裝置係包括至少一偵測感知器及微處理器，該偵測感知器係架設於機台所屬環境空間中，以偵測機台的電荷訊號，並透過微處理器分析出機台所屬環境空間中是否有電荷不平衡的情形，而得以進一步控制該離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，進而有效避免機台在測試過程中發生靜電放電現象，達到確保電子元件的測試品質。

習知部份：

10‧‧‧機台

12‧‧‧外罩

13‧‧‧中央處理器

131‧‧‧螢幕顯示器

132‧‧‧警示燈

132A‧‧‧第一警示燈

132B‧‧‧第二警示燈

132C‧‧‧第三警示燈

14‧‧‧離子風扇

15‧‧‧檢知裝置

151‧‧‧第一偵測單元

152‧‧‧第二偵測單元

153‧‧‧第三偵測單元

154‧‧‧微處理單元

本發明部份：

20‧‧‧機台

21‧‧‧供料裝置

22‧‧‧收料裝置

23‧‧‧測試裝置

231‧‧‧測試模組

232‧‧‧測試座

24‧‧‧輸送裝置

241‧‧‧移料臂

2411‧‧‧取放器

242‧‧‧入料轉載台

2421‧‧‧第一承座

243‧‧‧出料轉載台

2431‧‧‧第二承座

244‧‧‧第一測試移載臂

2441‧‧‧第一吸嘴

245‧‧‧第二測試移載臂

2451‧‧‧第二吸嘴

25‧‧‧控制裝置

26‧‧‧離子產生器

27‧‧‧電荷偵測裝置

271‧‧‧偵測感知器

272‧‧‧微處理器

第1圖：第97119211號發明專利案機台之示意圖。

第2圖：第97119211號發明專利案檢知裝置之示意圖。

第3圖：本發明機台架構之示意圖。

第4圖：本發明機台之示意圖。

第5圖：本發明電場偵測裝置第一實施例之示意圖。

第6圖：本發明電場偵測裝置第二實施例之示意圖。

第7圖：本發明電場偵測裝置第三實施例之示意圖。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第3圖，本發明電子元件測試分類機之機台20係配置有供料裝置21、收料裝置22、測試裝置23、輸送裝置24及控制裝置25(如第4圖所示)，該供料裝置21係容納複數個待測電子元件，收料裝置22係容納複數個不同等級(如良品或不良品)之完測電子元件，該測試裝置23係設有測試模組231，並於該測試模組231上設有複數個測試座232，以供置入複數個電子元件並執行測試作業，該輸送裝置24係設有至少一具取放器2411之 移料臂241、至少一轉載台及至少一測試移載臂，用以輸送待測及完測電子元件；於本實施例中，該輸送裝置24之移料臂241係可作X-Y-Z三軸向的位移，而可移載供料裝置21之待測電子元件以及將完測電子元件移載至收料裝置22，並執行分類作業；另於本實施例中，該輸送裝置24之轉載台係於機台20之第一側設有入料轉載台242以及於機台20之第二側設有出料轉載台243，該入料轉載台242係可作X軸向的位移，並於台面上開設複數個第一承座2421，進而該入料轉載台242可利用複數個第一承座2421將移料臂241所移載之待測電子元件移載至測試裝置23的第一側；另該出料轉載台243相同的可作X軸向的位移，並於台面上開設複數個第二承座2431，進而該出料轉載台243可利用複數個第二承座2431將完測電子元件移載至移料臂241；另於本實施例中，該輸送裝置24之測試移載臂係設有第一測試移載臂244及第二測試移載臂245，以接續的將入料轉載台242上之待測電子元件移載至測試模組231上之複數個測試座232執行測試作業，並於完測後將電子元件移載至出料轉載台243；於本實施例中，該第一測試移載臂244係設有複數個第一吸嘴2441，並可作Y-Z軸向的位移，以將入料轉載台242上之待測電子元件移載至測試模組231上之複數個測試座232執行測試作業，並於完測後將電子元件移載至出料轉載台243；該第二測試移載臂245相同的設有複數個第二吸嘴2451，並可作Y-Z軸向的位移，以接續將入料轉載台242上之待測電子元件移載至測試模組231上之複數個測試座232執行測試作業，並於完測後將電子元件移載至出料轉載台243。

請參閱第4圖，本發明之機台20外部係設有外罩30，該外罩30係將各裝置罩置於內，以防止附著灰塵及確保各裝置正常作動，該機台20係設有一可控制各裝置作動之控制裝置25(如工業電 腦)，該控制裝置25係以線路連接一裝配於外罩30外部之螢幕顯示器31，而可將各裝置之作動訊息資料傳輸至螢幕顯示器31，使得工作人員可於螢幕顯示器31上獲知各裝置之使用狀態，另本發明之機台20係設有至少一離子產生器26以及至少一電荷偵測裝置27，於本實施例中，該離子產生器26係為離子風扇並裝配於外罩30之內部，該離子產生器26於運轉時，係利用尖端放電原理，而釋放出正離子及負離子，該電荷偵測裝置27則用以偵測及分析機台20所屬環境空間中的電荷訊號。

請參閱第5圖，本發明之電荷偵測裝置27係包括至少一偵測感知器271及微處理器272，該偵測感知器271係架設於機台所屬環境空間中，並連結至微處理器272，以偵測機台的電荷訊號，而可將機台的電荷訊號傳輸至該微處理器272，透過該微處理器272分析出機台所屬環境空間中是否有電荷不平衡的情形，另該微處理器272係連結於離子產生器26，使得該微處理器272分析出機台所屬環境空間中有電荷不平衡的情形時，得以進一步控制該離子產生器26調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，例如，當該微處理器272分析出機台所屬環境空間中正電荷過多時，則控制該離子產生器26調變釋放出更多的負離子，而當該微處理器272分析出機台所屬環境空間中負電荷過多時，則控制該離子產生器26調變釋放出更多的正離子，進而藉以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，以有效避免機台在測試過程中發生靜電放電現象，達到確保電子元件的測試品質。

請參閱第6圖，本發明之電荷偵測裝置27係可於機台所屬環境空間中配置有複數個偵測感知器271，並將該複數個偵測感知器271連結於微處理器272，而利用該複數個偵測感知器271偵測機台所屬環境空間中各位置所產生的電荷訊號，並透過微處理器272分析 出機台所屬環境空間中各位置是否有電荷不平衡的情形，以進一步控制該離子產生器26調變釋放出更多的正離子或負離子，藉以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電。

請參閱第7圖，本發明電荷偵測裝置27之微處理器272係可連結於控制各裝置作動之控制裝置25，而由微處理器272將分析的結果傳輸至控制裝置25，由該控制裝置25進一步控制該離子產生器26調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和機台所屬環境空間中的靜電荷而消除靜電，相同的可以有效避免機台在測試過程中發生靜電放電現象，達到確保電子元件的測試品質。

綜上說明，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。

20‧‧‧機台

25‧‧‧控制裝置

26‧‧‧離子產生器

27‧‧‧電荷偵測裝置

30‧‧‧外罩

31‧‧‧螢幕顯示器

Claims (10)

1. 一種具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，係包括有：機台；供料裝置：係設於該機台上，供容納複數個待測電子元件；收料裝置：係設於該機台上，供容納複數個不同等級之完測電子元件；測試裝置：係設於該機台上，以供至少一個電子元件執行測試作業；輸送裝置：係設於該機台上，以於該供料裝置、該測試裝置及該收料裝置間移載待測及完測電子元件；控制裝置：係控制該供料裝置、該收料裝置、該測試裝置及該輸送裝置作動；至少一離子產生器：係設於該機台上，以釋放出正離子及負離子；至少一電荷偵測裝置：係包括至少一偵測感知器及微處理器，該偵測感知器係架設於機台所屬環境空間中，並連結至該微處理器，以偵測及分析機台的電荷訊號，並控制該離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子，以中和該機台所屬環境空間中的靜電荷。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該測試裝置係設有測試模組，該測試模組上設有至少一個測試座。
3. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該輸送裝置係設有至少一具取放器之移料臂、至少一轉載台及至少一測試移載臂，用以輸送待測及完測電子元件。
4. 依申請專利範圍第3項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分 類機，其中，該輸送裝置之轉載台係於該機台之第一側設有入料轉載台以及於該機台之第二側設有出料轉載台，該測試移載臂係設有第一測試移載臂及第二測試移載臂，以接續將該入料轉載台上之待測電子元件移載至該測試裝置執行測試作業，並於完測後將該電子元件移載至該出料轉載台。
5. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該離子產生器係為離子風扇。
6. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該機台外部係設有外罩，該離子產生器則裝配於該外罩之內部。
7. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該電荷偵測裝置之偵測感知器係偵測該機台的電荷訊號，並傳輸至該微處理器分析出該機台所屬環境空間中是否有電荷不平衡的情形。
8. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該電荷偵測裝置係於該機台所屬環境空間中配置有複數個偵測感知器，並將該複數個偵測感知器連結於該微處理器，而以該複數個偵測感知器偵測該機台各位置所產生的電荷訊號。
9. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該電荷偵測裝置之微處理器係連結於該離子產生器，而由該微處理器控制該離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子。
10. 依申請專利範圍第1項所述之具電荷偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該電荷偵測裝置之微處理器係連結於該控制裝置，而由該控制裝置控制該離子產生器調變釋放出更多的正離子或負離子。