TWI580978B - Electron component testing and sorting machine with discharge detection device - Google Patents

Description

具放電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出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電的情形，進而提供封測業者於機台發生放電時的處理依據，以確保電子元件測試品質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)。靜電放電的破壞，對電子產品來說是一種很難避免的問題。一旦電子產品受到ESD的作用後，往往會產生不可預期的不穩定動作現象，例如讓電子產品功能突然失常，必需重開電源開關才能回復正常，或是讓電子產品內部的電子元件不堪受到靜電的電壓或電流破壞，而造成電器內部的電子元件損壞等。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。以電子元件測試分類機的移動過程來區分為測試前及測試後二個階段做說明，如移動過程中的電子元件在測試前發生所謂的靜電放電現象，因該移動過程中的電子元件已經毀損，因此於進行測試時 將可以很容易的測試出為不良品，而收置於收料裝置的不良品區；至於完成測試後的電子元件，由於在完成測試後還必須由輸送裝置移載至收料裝置，因此在移載至收料裝置的移動過程中仍可能會發生所謂的靜電放電現象，當該電子元件已經完成測試且測試結果為良品時，即便在移載至收料裝置的移動過程中發生所謂的靜電放電現象而導致毀損，但因已經完成測試而仍將會被收置於收料裝置的良品區，進而導致無法確保電子元件的測試品質，這種完成測試後移載至收料裝置的移動過程中因靜電放電現象所導致誤測的情形，事實上並無法在測試的過程中被發現，使得封測業者常究責於設備廠商所生產之測試設備未能真實測試出不良品，而設備廠商則認為所生產之測試設備並無異狀，導致封測業者與設備廠商間難以釐清責任歸屬的問題。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，可能導致相當程度的毀損，因此對於靜電放電現象的防範與偵測更加顯得重要。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，亦有利用離子風扇來消除機台內靜電的方式，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。然而不論是以裝設地線或是離子風扇來防範機台的靜電放電現象，都只是儘可能地降低發生機率，並不足以完全確保機台絕對不會發生靜電放電現象，因此除了儘可能裝設地線或是離子風扇來防範外，對於可能發生靜電放電現象的偵測更是必要，因為當偵測到機台發生靜電放電現象時，可以記錄並通知封測業者作為處理依據，而由封測業者決定停機或者將該批完成測試而正移載至收料裝置過程中的電子元件重新測試或是依據原先測試結果繼續執行分類，如此即可確保電子元件的測試品質並且避免歸責於設備廠商。然而直至今日，電子元件測試分類機仍尚無偵測靜電放電現象的機制，導致無法確保電子元件的測試品質，也造成封測業者與設備廠商間難以釐清責任歸屬的問題。

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出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電的現象，進而提供封測業者於機台發生靜電放電時的處理依據，以確保電子元件之測試品質，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的一，係提供一種具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，該測試分類機係包括有供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置、控制裝置以及配置有至少一放電偵測裝置，該放電偵測裝置係包括偵測感知器及處理單元，該處理單元係至少設有訊號轉換器及處理器，該偵測感知器係透過空氣之傳導偵測機台上所產生的電磁訊號，並透過處理單元之訊號轉換器將該電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至處理器，該處理器再將該數位訊號進行演算，以偵測出機台在電子元件測試過 程中是否有發生放電現象，進而提供封測業者於機台發生放電現象時的處理依據，以確保電子元件的測試品質。

本發明之目的二，係提供一種具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，當該放電偵測裝置偵測出機台在電子元件測試過程中發生放電的情形時，可作成記錄並通知封測業者作為處理依據，而由封測業者決定停機或者將該批完成測試而正移載至收料裝置過程中的電子元件重新測試或是依據原先測試結果繼續執行分類，進而可確保電子元件的測試品質，並且避免因放電現象所導致誤測之責任歸責於設備廠商。

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

14‧‧‧離子風扇

15‧‧‧檢知裝置

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‧‧‧放電偵測裝置

261‧‧‧偵測感知器

262‧‧‧訊號轉換器

263‧‧‧處理器

264‧‧‧紀錄顯示器

27‧‧‧放電偵測裝置

271‧‧‧偵測感知器

272‧‧‧訊號轉換器

273‧‧‧處理器

274‧‧‧資料庫

275‧‧‧紀錄顯示器

30‧‧‧外罩

31‧‧‧螢幕顯示器

32‧‧‧離子風扇

第1圖：第97119211號發明專利案之機台示意圖。

第2圖：本發明機台架構之示意圖。

第3圖：本發明機台之示意圖。

第4圖：本發明第一實施例之放電偵測裝置的示意圖。

第5圖：本發明第二實施例之放電偵測裝置的示意圖。

第6圖：本發明第一實施例之放電偵測裝置的使用示意圖(一)。

第7圖：本發明第一實施例之放電偵測裝置的使用示意圖(二)。

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2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3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3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，於本實施例中，該外罩30之內部係裝配有用以消除靜電之離子風扇32，該離子風扇32於運轉時，係利用尖端放電原理，而釋放出正離子或負離子，以中和靜電荷，進而消除靜電；另本發明於該機台20上係裝設有至少一放電偵測裝置26，用以偵測機台20在電子元件測試過程中是否有發生放電現象。

請參閱第4圖，本發明第一實施例之放電偵測裝置26係包括偵測感知器261及處理單元，該處理單元係至少設有訊號轉換器262及處理器263，於本實施例中，該訊號轉換器262係為擷取卡；該偵測感知器261係透過空氣之傳導偵測機台所產生的電磁訊號，並透過處理單元之訊號轉換器262將該電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至處理器263，該處理器263再將該數位訊號進行演算，以偵測出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象或是為一般的電磁干擾，當處理器263偵測出機台在電子元件測試過程中發生放電現象時，該放電偵測裝置26可作成記錄並通知封測業者作為處理的依據，而由封測業者決定停機或者將該批完成測試而正移載至收料裝置過程中的電子元件重新測試或是依據原先測試結果繼續執行分類，進而可確保電子元件的測試品質，並且避免因放電現象所導致誤測之責任歸責於設備廠商，於本實施例中，該處理單元係設有紀錄顯示器264，該紀錄顯示器264係可將處理器263偵測的結果作成記錄並通知封測業者，以作為處理的依據。

請參閱第5圖，本發明第二實施例之放電偵測裝置27，相同的係包括偵測感知器271及處理單元，該處理單元係設有訊號轉換器272，處理器273及資料庫274，於本實施例中，該訊號轉 換器272係為擷取卡；該偵測感知器271係透過空氣之傳導偵測機台所產生的電磁訊號，並透過處理單元之訊號轉換器272將該電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至處理器273，該處理器273再將該數位訊號與資料庫274內建之放電資料進行比對，以偵測出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象或是為一般的電磁干擾，於本實施例中，係先以靜電棒於各裝置位置處分別放電，以取得各裝置位置處放電樣本的波形，並內建於該資料庫274中，以供處理器273將訊號轉換器272所傳輸之數位訊號與該資料庫274內建之放電樣本的波形進行比對，由於放電的波形變化較為劇烈，顯然不同於一般空氣中電磁干擾所產生的波形，因此處理器273很快的可以偵測出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象，若偵測出機台在電子元件測試過程中發生放電現象時，該放電偵測裝置27可作成記錄並通知封測業者作為處理的依據，而由封測業者決定停機或者將該批完成測試而正移載至收料裝置過程中的電子元件重新測試或是依據原先測試結果繼續執行分類，進而可確保電子元件的測試品質，並且避免因放電現象所導致誤測之責任歸責於設備廠商，於本實施例中，該處理單元係設有紀錄顯示器275，該紀錄顯示器275係可將處理器273偵測的結果作成記錄並通知封測業者，以作為處理的依據。

請參閱第6圖，本發明第一實施例之放電偵測裝置26係可於機台上配置有複數個偵測感知器261，並將該複數個偵測感知器261連結於處理單元之訊號轉換器262，而利用該複數個偵測感知器261偵測機台各位置所產生的電磁訊號，並透過處理單元之訊號轉換器262將該電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至處理器263，該處理器263再將該數位訊號進行演算，以偵測出機台各位置在電子元件測試過程中是否有發生放電現象或是為一般的電磁干擾，以作成記錄並通知封測業者作為處理的依據。

請參閱第7圖，本發明第一實施例之放電偵測裝置26的處理器263係可直接連結於控制各裝置作動之控制裝置25，而由處理器263將偵測的結果傳輸至控制裝置25，由該控制裝置25作成記錄並通知封測業者作為處理的依據，或由該控制裝置25傳輸並顯示於機台外部之螢幕顯示器31上，相同的可確保電子元件的測試品質，並且避免因放電現象所導致誤測之責任歸責於設備廠商。

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。

26‧‧‧放電偵測裝置

261‧‧‧偵測感知器

262‧‧‧訊號轉換器

263‧‧‧處理器

264‧‧‧紀錄顯示器

Claims (10)

1. 一種具放電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；至少一放電偵測裝置：係包括偵測感知器及處理單元，該處理單元係至少設有訊號轉換器及處理器，該偵測感知器係偵測該機台所產生的電磁訊號，並透過該訊號轉換器將該電磁訊號傳輸至該處理器，以偵測出該機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具放電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，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。
3. 依申請專利範圍第2項所述之具放電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。
4. 依申請專利範圍第1項所述之具放電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，該外罩之內部則裝配有離子風扇。
5. 依申請專利範圍第1項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該放電偵測裝置之訊號轉換器係將偵測感知器所偵測之電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至該處理器，該處理器再將該數位訊號進行演算，以偵測出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象。
6. 依申請專利範圍第1項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該放電偵測裝置之處理單元更包含設有資料庫，該訊號轉換器係將偵測感知器所偵測之電磁訊號轉換成數位訊號並傳輸至該處理器，該處理器再將該數位訊號與該資料庫內建之放電資料進行比對，以偵測出機台在電子元件測試過程中是否有發生放電現象。
7. 依申請專利範圍第6項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該放電偵測裝置係先以靜電棒於該機台各裝置位置處分別放電，以取得該機台各裝置位置處放電樣本的波形，並內建於該資料庫中，以供該處理器將該訊號轉換器所傳輸之數位訊號與該資料庫內建之放電樣本的波形進行比對。
8. 依申請專利範圍第1項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該放電偵測裝置係設有紀錄顯示器，而以該紀錄顯示器將該處理器之偵測結果作成記錄並通知封測業者作為處理的依據。
9. 依申請專利範圍第1項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該放電偵測裝置之處理器係接連結於該控制裝置，而由該控制裝置將該處理器之偵測結果作成記錄並通知封測業者作為處理的依據。
10. 依申請專利範圍第9項所述之具放電偵測裝置之電子元件測試分類機，其中，該控制裝置係以線路連接一螢幕顯示器，該控制裝置將該處理器之偵測結果傳輸並顯示於該螢幕顯示器上。