TWI585418B - Electronic components operating units and their application of test classification equipment - Google Patents

Description

電子元件作業單元及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種可使啟閉機構隨控溫箱同步位移，並直接驅動控溫箱之摺疊門啟閉，不僅毋須於控溫箱之下方另外增設啟閉摺疊門之掣動用機件，亦可縮短啟閉控溫箱之作業時間，進而節省成本及利於作業空間配置之電子元件作業單元。

在現今，電子元件於實際使用時，可能處於低溫環境或高溫環境，業者為確保電子元件之使用品質，於電子元件製作完成後，必須以測試設備對電子元件進行冷測作業或熱測作業，以淘汰出不良品；請參閱第1、2圖，該電子元件測試設備之機台11上係設有具電路板121及測試座122之測試裝置12，以測試電子元件，一輸送裝置之移料機構13係以移料器131作第一、二、三方向(如X、Y、Z方向)位移將待測之電子元件移入測試座122，另於測試座122之上方設有下壓裝置14，該下壓裝置14係以作動桿141帶動一壓抵電子元件之下壓治具142作Z方向位移，該下壓治具142上設有一為致冷晶片之溫控件1421，以使電子元件處於預設溫度模擬測試環境，該下壓治具142之外部則設有溫度保持機構，該溫度保持機構係設有具第一箱體1431及第二箱體1432之控溫箱，第一箱體1431係罩置於下壓治具142之外部，第二箱體1432則套置於第一箱體1431之外部，並與第一箱體1431間設有連結桿144，使得第一箱體1431及第二箱體1432作Z方向相對位移，又該第二箱體1432底部之開口處設有可樞轉擺動啟閉之二門板145，另於測試座122之 頂面直立配置有二高度較高且可開啟二門板145之掣動用機件146；於使用時，該移料機構13之移料器131作Y-Z方向位移將待測之電子元件移入測試座122，該下壓裝置14之作動桿141帶動下壓治具142及控溫箱作Z方向向下位移，令控溫箱之第二箱體1432的二門板145接觸測試座122兩側之掣動用機件146，二掣動用機件146即頂推二門板145向外擺動開啟，並頂抵於第二箱體1432之周側而限位，接著作動桿141繼續帶動下壓治具142及第一箱體1431作Z方向向下位移，該第一箱體1431即可沿連結桿144位移，以令下壓治具142下壓測試座122上之電子元件，使電子元件之接點確實接觸測試座122之探針而進行測試作業；惟，該溫度保持機構於使用上具有待改善之處：

1．該溫度保持機構必須於測試座122之兩側增設配置有高聳直立之掣動用機件146，以於控溫箱之第一箱體1431及第二箱體1432作Z方向向下位移時，方可利用二掣動用機件146頂推第二箱體1432之二門板145向外擺動開啟，造成增加機構成本之缺失。

2．由於溫度保持機構於測試座122之周側裝配二高聳直立之掣動用機件146，為避免移料器131於測試座122上方作X-Y方向位移時碰撞到二掣動用機件146，導致移料器131之作動路徑必須迴避二高聳直立之掣動用機件146，以致不利移料器131或其他機構之作動時序規劃及測試設備之整體空間配置。

3．該溫度保持機構之作動桿141帶動控溫箱作Z方向向下位移時，必須等待控溫箱之二門板145觸及二掣動用機件146，方可開始進行二門板145之開啟動作，造成增加作業時間之缺失。

本發明之目的一，係提供一種電子元件作業單元， 包含作業器、溫度保持機構及啟閉機構，該作業器係設有至少一對電子元件執行預設作業之作業部具，該溫度保持機構係於作業器之外部罩置裝配有控溫箱，該控溫箱之底部設有摺疊門，該啟閉機構係於控溫箱設有至少一驅動器，該驅動器以至少一傳動器連結帶動摺疊門作外張展開或內縮摺疊，而啟閉控溫箱；藉此，該啟閉機構可隨控溫箱同步位移，並直接驅動控溫箱之摺疊門啟閉，毋須於控溫箱之下方另外增設啟閉摺疊門之掣動用機件，達到節省成本之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件作業單元，其中，該啟閉機構係於溫度保持機構之控溫箱裝配至少一驅動器及傳動器，並以傳動器連結控溫箱之摺疊門，進而該啟閉機構之驅動器利用傳動器直接帶動摺疊門作內縮摺疊而開啟控溫箱，不須於控溫箱下方之相關裝置處另外增設掣動用機件，以利於移料器或其他機構之作動時序規劃及測試設備之整體空間配置，達到提升使用效能之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種電子元件作業單元，其中，該啟閉機構之傳動器係連結控溫箱之摺疊門而控制啟閉，於作業器及控溫箱作Z方向向下位移至預設高度時，毋須等待摺疊門觸及掣動用機件方可進行開啟作業，啟閉機構可直接帶動摺疊門作內縮摺疊而開啟控溫箱，以縮短等待控溫箱開啟之作業時間，達到提升作業效能之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種應用電子元件作業單元之測試分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、作業單元、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器，該收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器，該測試裝置係配置於機台上，並設有至少一對電子元件執行測試作業之測試器，本發明之作業單元係配置於機台上，並設有作業器、溫度保持機構及啟閉機構，以對電子元件執行預設作 業，該輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一移載電子元件之移料器，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置及作業單元作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

〔習知〕

11‧‧‧機台

12‧‧‧測試裝置

121‧‧‧電路板

122‧‧‧測試座

13‧‧‧移料機構

131‧‧‧移料器

14‧‧‧下壓裝置

141‧‧‧作動桿

142‧‧‧下壓治具

1421‧‧‧溫控件

1431‧‧‧第一箱體

1432‧‧‧第二箱體

144‧‧‧連結桿

145‧‧‧門板

146‧‧‧掣動用機件

〔本發明〕

20‧‧‧作業單元

21‧‧‧作業器

211‧‧‧移動臂

212‧‧‧作業部具

213‧‧‧溫控件

22‧‧‧溫度保持機構

221‧‧‧第一箱體

2211‧‧‧滑移件

222‧‧‧第二箱體

2221‧‧‧導滑件

2222‧‧‧彈性件

2223‧‧‧第一導軌

2224‧‧‧第二導軌

2225‧‧‧第一承滑部件

2226‧‧‧第二承滑部件

223‧‧‧第一門板

2231‧‧‧第一樞軸

2232‧‧‧第一連接部件

224‧‧‧第二門板

2241‧‧‧第一滑塊

225‧‧‧第三門板

2251‧‧‧第二樞軸

2252‧‧‧第二連接部件

226‧‧‧第四門板

2261‧‧‧第二滑塊

227‧‧‧輸送管

23‧‧‧啟閉機構

231‧‧‧第一壓缸

2311‧‧‧第一作動件

232‧‧‧第二壓缸

2321‧‧‧第二作動件

233‧‧‧第一齒條

2331‧‧‧第一滑動部件

234‧‧‧第一齒輪

2341‧‧‧第一接合部件

235‧‧‧第二齒條

2351‧‧‧第二滑動部件

236‧‧‧第二齒輪

2361‧‧‧第二接合部件

30‧‧‧測試裝置

31‧‧‧電路板

32‧‧‧測試座

33‧‧‧電子元件

40‧‧‧機台

50‧‧‧供料裝置

51‧‧‧供料承置器

60‧‧‧收料裝置

61‧‧‧收料承置器

70‧‧‧輸送裝置

71‧‧‧第一移料器

72‧‧‧第一供料載台

73‧‧‧第二供料載台

74‧‧‧第二移料器

75‧‧‧第三移料器

76‧‧‧第一收料載台

77‧‧‧第二收料載台

78‧‧‧第四移料器

第1圖：習知電子元件測試裝置及下壓裝置的配置示意圖。

第2圖：習知電子元件測試裝置及下壓裝置的使用示意圖。

第3圖：本發明電子元件作業單元之前視圖。

第4圖：本發明電子元件作業單元之後視圖。

第5圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(一)。

第6圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(二)。

第7圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(三)。

第8圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(四)。

第9圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(五)。

第10圖：本發明電子元件作業單元之使用示意圖(六)。

第11圖：本發明作業單元應用於測試分類設備之示意圖。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參閱第3、4圖，本發明電子元件作業單元20包含作業器21、溫度保持機構22及啟閉機構23，該作業器21係設有至少一對電子元件執行預設作業之作業部具，更進一步，該作業部具可為下壓具或移載具或壓移具，以執行下壓或移載或壓移等預設作業，於本實施例中，該作業器21係設有至少一移動臂211，並以移動臂211帶動至少一為下壓具之作業部具212作Z方向位移，以執行下壓作業，又該作業器21係於作業部具212上方設有至少一溫控件213，以使作業部具212保持預設作業溫度，該溫控件213可為致冷晶片、加熱件或具流體之本體，於本實施例中，該溫控件213係為致冷晶片，以使作業部 具212保持低溫預設測試作業溫度；該溫度保持機構22係裝配於作業器21上，並於作業部具211之外部裝配有具至少一箱體之控溫箱，於本實施例中，該控溫箱係設有第一箱體221及第二箱體222，該第一箱體221罩置連結作業器21之作業部具212，並由作業器21之移動臂211帶動作Z方向位移，該第二箱體222係套置連結於第一箱體221之外部，第一箱體221及第二箱體222可作Z方向相對位移，其中，該第二箱體222上係設有至少一套置彈性件2222之導滑件2221，該第一箱體221係設有至少一套置於導滑件2221且位於彈性件2222上方之滑移件2211，令第一箱體221以滑移件2211壓縮彈性件2222，而沿第二箱體222之導滑件2221作Z方向位移，另於該控溫箱之底部設有至少一摺疊門，該摺疊門係設有至少一門板組，並可採雙側作動啟閉或單側作動啟閉，於本實施例中，該摺疊門係於第二箱體222近下方開口處樞設有二呈相對配置之第一門板組及第二門板組，第一門板組係設有複數個相互樞接之門板，並以其一門板樞設於第二箱體222之第一側，第二門板組亦設有複數個相互樞接之門板，並以其一門板樞設於第二箱體222之第二側，於本實施例中，該第一門板組係設有二相互樞接之第一門板223及第二門板224，並於第一門板223之第一端設有第一樞軸2231，以樞設於第二箱體222之第一側，而第二門板224之第一端則設有第一滑塊2241，以滑置於第二箱體222開設呈線性路徑之第一導軌2223，使第一門板223及第二門板224可作外張展開或內縮摺疊之啟閉動作；該第二門板組係設有二相互樞接之第三門板225及第四門板226，並於第三門板225之第一端設有第二樞軸2251，以樞設於第二箱體222之第二側，而第四門板226之第一端則設有第二滑塊2261，以滑置於第二箱體222開設呈線性路徑之第二導軌2224，使第三門板225及第四門板226可作外張展開或內縮摺 疊之啟閉動作，另該控溫箱係設有至少一輸送乾燥空氣之輸送管227，以輸送預設溫度之乾燥空氣，於本實施例中，輸送管227可輸送低溫之乾燥空氣至控溫箱的內部，以減少控溫箱內之空氣含水量，進而防止作業部具212及電子元件結露；該啟閉機構23係於溫度保持機構22之控溫箱設有至少一驅動器，該驅動器以至少一傳動器連結帶動控溫箱之摺疊門作外張展開或內縮摺疊，而控制控溫箱啟閉，亦即可視具有單一箱體之控溫箱或具有複數個箱體之控溫箱，其設置單側啟閉或雙側啟閉之摺疊門，啟閉機構23即於控溫箱配置單側驅動用之驅動器及傳動器，或者配置雙側驅動用之複數個驅動器及傳動器，更進一步，該驅動器可為壓缸或皮帶輪組等，該傳動器可為齒輪齒條組或凸輪組等，於本實施例中，啟閉機構23係於控溫箱之第二箱體222設有一為第一壓缸231之第一驅動器及一為第二壓缸232之第二驅動器，該第一壓缸231係以可作線性位移之第一作動件2311驅動一為第一齒輪齒條組之第一傳動器，該第一齒輪齒條組之第一齒條233可為獨立元件或成型於第一壓缸231之第一作動件2311上，於本實施例中，該第一齒條233係為獨立元件而裝配於第一作動件2311上，另於該第一齒條233與控溫箱之間設有相互配合的第一滑動部件及第一承滑部件，以輔助第一齒條233作直線位移，於本實施例中，係於第一齒條233之一端設有為線性滑塊之第一滑動部件2331，以及於控溫箱之第二箱體222設有為線性槽軌之第一承滑部件2225，以供滑置第一滑動部件2331，該第一齒輪齒條組之第一齒輪234係裝配於控溫箱，並連結傳動控溫箱之摺疊門，更進一步，係於第一齒輪234與摺疊門之間設有相互配合之第一連接部件及第一接合部件，於本實施例中，係於摺疊門之第一門板223的第一樞軸2231設有為插塊之第一連接部件2232，以及於第一齒輪234設有為插孔之第一接合部件2341，而供插置連結第一連接部件2232，使第一齒輪23 4可帶動第一門板組作外張展開或內縮摺疊之啟閉動作，又該第二壓缸232係以可作線性位移之第二作動件2321驅動一為第二齒輪齒條組之第二傳動器，該第二齒輪齒條組之第二齒條235可為獨立元件或成型於第二壓缸232之第二作動件2321上，於本實施例中，該第二齒條235係為獨立元件而裝配於第二作動件2321上，另於第二齒條235與控溫箱之間設有相互配合的第二滑動部件及第二承滑部件，以輔助第二齒條235作直線位移，於本實施例中，係於第二齒條235之一端設有為線性滑塊之第二滑動部件2351，以及於控溫箱之第二箱體222設有為線性槽軌之第二承滑部件2226，以供滑置第二滑動部件2351，該第二齒輪齒條組之第二齒輪236係裝配於控溫箱，並連結傳動控溫箱之摺疊門，更進一步，係於第二齒輪236與摺疊門之間設有相互配合之第二連接部件及第二接合部件，於本實施例中，係於摺疊門之第三門板225的第二樞軸2251設有為插塊之第二連接部件2252，以及於第二齒輪236設有為插孔之第二接合部件2361，而供插置連結第二連接部件2252，使第二齒輪236可帶動第二門板組作外張展開或內縮摺疊之啟閉動作。

請參閱第5圖，本發明作業單元20係應用於電子元件之冷測作業，並位於一測試裝置30之上方，該測試裝置30係設有電性連接之電路板31及測試座32，並以測試座32承置待測之電子元件33，於執行冷測作業時，本發明作業單元20為防止低溫之作業部具212在尚未執行下壓動作之前發生結露，不僅可利用輸送管227對控溫箱之第一、二箱體221、222內輸送低溫之乾燥空氣，以減少控溫箱內之空氣含水量，並可利用摺疊門之第一、二門板組關閉控溫箱，而避免低溫之作業部具212與控溫箱外部含水量高之空氣接觸，進而防止作業部具212在尚未執行下壓動作之前發生結露以提升測試品質。

請參閱第6、7圖，接著該作業單元20之作業器 21係以移動臂211帶動作業部具212及第一、二箱體221、222及啟閉機構23作Z方向向下位移，並於第二箱體222接近測試裝置30時，該啟閉機構23之第一、二壓缸231、232係分別利用第一、二作動件2311、2321帶動第一、二齒條233、235作X方向向外位移，令第一齒條233傳動第一齒輪234轉動，第一齒輪234經由第一接合部件2341及第一連接部件2232而帶動第一門板223之第一樞軸2231轉動，令第一門板223向上擺動，並拉動樞接之第二門板224以第一滑塊2241沿第二箱體222之第一導軌2223作線性向內位移，使第一門板223與第二門板224內縮摺疊，以開啟第一門板組；又該第二齒條235傳動第二齒輪236轉動，第二齒輪236經由第二接合部件2361及第二連接部件2252而帶動第三門板225之第二樞軸2251轉動，令第三門板225向上擺動，並拉動樞接之第四門板226以第二滑塊2261沿第二箱體222之第二導軌2224作線性向內位移，使第三門板225與第四門板226內縮摺疊，以開啟第二門板組，因此，該啟閉機構23可直接帶動第一、二門板組作內縮摺疊而開啟控溫箱，以縮短等待控溫箱開啟之作業時間，達到提升作業效能之實用效益；於開啟控溫箱後，由於該作業器21之移動臂211持續帶動作業部具212及第一、二箱體221、222及啟閉機構23作Z方向向下位移，使第二箱體222跨置限位於機台上，且將測試裝置30罩置於內。

請參閱第8圖，該作業器21之移動臂211持續帶動作業部具212及第一箱體221作Z方向向下位移，並以滑移件2211下壓導滑件2221上之彈性件2222，令第一箱體221滑置於第二箱體222內，由於作業部具212之上方設有溫控件213，可於作業部具212壓抵測試座32內待測之電子元件33時，令待測電子元件33之接點與測試座32之探針確實接觸而執行冷測作業。

請參閱第9、10圖，於完成冷測作業後，該作業器21之移動臂211帶動作業部具212及第一箱體221作Z方向向上位移，第一箱體221利用滑移件2211及導滑件2221而帶動第二箱體222及啟閉機構23作Z方向向上位移，並以彈性件2222之彈力頂推第二箱體222迅速凸伸復位，使作業部具212及第二箱體222脫離電子元件33及機台，該啟閉機構23之第一、二壓缸231、232分別利用第一、二作動件2311、2321帶動第一、二齒條233、235作X方向向內位移，令第一齒條233傳動第一齒輪234轉動，第一齒輪234經由第一接合部件2341及第一連接部件2232而帶動第一門板223之第一樞軸2231轉動，令第一門板223向下擺動，並推動樞接之第二門板224以第一滑塊2241沿第二箱體222之第一導軌2223作線性向外位移，使第一門板223與第二門板224作外張展開，以關閉第一門板組，又該第二齒條235傳動第二齒輪236轉動，第二齒輪236經由第二接合部件2361及第二連接部件2252而帶動第三門板225之第二樞軸2251轉動，令第三門板225向下擺動，並推動樞接之第四門板226以第二滑塊2261沿第二箱體222之第二導軌2224作線性向外位移，使第三門板225與第四門板226作外張展開，以關閉第二門板組，使第一、二門板組關閉控溫箱，而避免低溫之作業部具212與控溫箱外部含水量高之空氣接觸，進而防止作業部具212結露以提升測試品質。

請參閱第3、4、11圖，係本發明作業單元20應用於測試分類設備，該測試分類設備包含作業單元20、測試裝置30、機台40、供料裝置50、收料裝置60、輸送裝置70及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置50係裝配於機台40，並設有至少一供料承置器51，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置60係裝配於機台40，並設有至少一收料 承置器61，用以容納至少一已測之電子元件，該測試裝置30係裝配於機台40，並設有至少一測試器，用以對電子元件執行測試作業，於本實施例中，該測試器係具有電性連接之電路板31及測試座32，該作業單元20係裝配於機台40上，並設有作業器21、溫度保持機構22及啟閉機構23，以對電子元件執行預設作業，於本實施例中，該作業單元20係位於測試裝置30之上方，用以壓抵電子元件執行測試作業；該輸送裝置70係配置於該機台40，並設有至少一移載電子元件之移料器，於本實施例中，輸送裝置70之第一移料器71係於供料裝置50取出待測之電子元件，並分別輸送至第一供料載台72及第二供料載台73，第一供料載台72及第二供料載台73將待測之電子元件載送至測試裝置30處，該輸送裝置70之第二移料器74及第三移料器75分別將第一供料載台72及第二供料載台73上待測之電子元件移載至測試裝置30而執行測試作業，以及將測試裝置30處之已測電子元件移載至第一收料載台76及第二收料載台77，第一收料載台76及第二收料載台77則載出已測之電子元件，該輸送裝置70之第四移料器78係於第一收料載台76及第二收料載台77上取出已測之電子元件，並依據測試結果，將已測之電子元件輸送至收料裝置60分類收置，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置及作業單元20作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

20‧‧‧作業單元

21‧‧‧作業器

211‧‧‧移動臂

212‧‧‧作業部具

213‧‧‧溫控件

22‧‧‧溫度保持機構

221‧‧‧第一箱體

2211‧‧‧滑移件

222‧‧‧第二箱體

2221‧‧‧導滑件

2222‧‧‧彈性件

2223‧‧‧第一導軌

2224‧‧‧第二導軌

223‧‧‧第一門板

2231‧‧‧第一樞軸

224‧‧‧第二門板

2241‧‧‧第一滑塊

225‧‧‧第三門板

2251‧‧‧第二樞軸

226‧‧‧第四門板

2261‧‧‧第二滑塊

227‧‧‧輸送管

Claims (10)

1. 一種電子元件作業單元，包含：作業器：係設有至少一對該電子元件執行預設作業之作業部具；溫度保持機構：係裝配於該作業器上，並於該作業部具之外部裝配有具至少一箱體之控溫箱，該控溫箱設有至少一摺疊門；啟閉機構：係於該溫度保持機構之控溫箱設有至少一驅動器，該驅動器係驅動至少一傳動器，該至少一傳動器連結帶動該控溫箱之摺疊門啟閉。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元，其中，該作業器係設有至少一使該作業部具保持預設作業溫度之溫控件。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元，其中，該作業器係設有至少一移動臂，以帶動該作業部具作至少一方向位移。
4. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元，其中，該溫度保持機構之摺疊門係設有至少一門板組。
5. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元，其中，該啟閉機構之驅動器可為壓缸或皮帶輪組等，該傳動器可為齒輪齒條組或凸輪組等。
6. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元，其中，該溫度保持機構之控溫箱係設有第一箱體及第二箱體，該第一箱體係連結該作業器之作業部具，該第二箱體係套置連結於該第一箱體之外部。
7. 依申請專利範圍第6項所述之電子元件作業單元，其中，該溫度保持機構之控溫箱係於該第二箱體上設有至少一套置彈性件之導滑件，該第一箱體係設有至少一套置於該導滑件上之 滑移件。
8. 依申請專利範圍第6項所述之電子元件作業單元，其中，該溫度保持機構之摺疊門係於該第二箱體樞設有二呈相對配置之第一門板組及第二門板組，該第一門板組及第二門板組係分別設有複數個門板。
9. 依申請專利範圍第8項所述之電子元件作業單元，其中，該啟閉機構係於該控溫箱之第二箱體設有第一驅動器及第二驅動器，該第一驅動器係傳動一第一傳動器，該第一傳動器連結驅動該第二箱體之第一門板組，該第二驅動器係傳動一第二傳動器，該第二傳動器連結驅動該第二箱體之第二門板組。
10. 一種應用電子元件作業單元之測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納已測電子元件之供料承置器；測試裝置：係配置於該機台上，並設有至少一測試電子元件之測試器；至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件作業單元：係配置於該機台，以對電子元件執行預設作業；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一移載電子元件之移料器；中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置及該作業單元作動，以執行自動化作業。