TWI635277B - Test device with crimping mechanism and test classification device thereof - Google Patents

Abstract

一種具壓接機構之測試裝置，其壓接機構係以配置於機架上之驅動源驅動壓接單元之傳動件位移，該傳動件樞接帶動第一、二連桿位移，第二連桿則樞接帶動一具有下壓部件之移動件位移，該壓接機構另於機架上設有具複數個導移部件之導移單元，以導引第一連桿及移動件依預設路徑位移，令移動件帶動下壓部件由第一方向位移轉換為第二方向位移，而使下壓部件壓接電子元件；藉此，該壓接機構可利用壓接單元搭配導移單元作機械式驅動下壓部件位移，以確保下壓部件具有預設下壓力，而使電子元件確實受壓測試，達到提升壓測品質之實用效益。

Description

具壓接機構之測試裝置及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種可確保下壓部件以預設下壓力壓接電子元件，並可防振而確保測試品質，以及有效縮小體積而利於設備空間配置的具壓接機構之測試裝置。

在現今，電子元件測試設備常會應用壓接機構執行下壓電子元件之動作，以確保電子元件之接點與測試座之探針相接觸而進行測試作業，故壓接機構必須對電子元件提供適當之壓接力量，過與不及皆會影響測試品質；再者，部分電子元件(例如微機電(MEMS)收音IC(俗稱麥克風)，於製作完成後，除進行電性測試作業外，亦必須進行音波測試作業，該音波測試作業係以特定發聲源對電子元件發出測試聲音，電子元件將接收到的測試聲音與內置之薄膜產生振動，並將振動信號轉為微機電收音晶片的電子信號，再將電子信號傳送到內置基板的電路而進行音波測試，故電子元件若接收到發聲源以外的振動信號，即會影響音波測試品質；因此，該測試設備不僅必須適當壓測電子元件而確保電性測試作業之準確性，亦必需防振而確保音波測試作業之準確性。

請參閱第1、2圖，該測試設備係於機台11上配置有複數個測試裝置12及至少一可移載電子元件14之移料器13，該測試裝置12係於機台11上配置有電性連接之電路板121及測試座122，該測試座122係具有複數支探針123，並供移料器13移入待測之電子元件14，另於測試座122之上方配置一壓接機構，該壓接機構係於一移動臂124之下 方裝配壓接器125，該壓接器125係以一具有氣體注入口1252之本體1251連結該移動臂124，該氣體注入口1252則連接氣體供應源(圖未示出)，又該本體1251與一作動部件1253之間係設有可彈性變形之膜片1254，膜片1254與本體1251間則設有可容納氣體之氣室1255，該氣室1255並連通本體1251之氣體注入口1252，以於氣室1255注入氣體後，可使膜片1254向下凸伸變形，並頂推作動部件1253作Z方向向下位移，該作動部件1253再帶動接合部件1256及下壓件1257作Z方向向下位移，使下壓件1257壓抵測試座122內之電子元件14執行測試作業；因此，電子元件14所承受的下壓力不是來自移動臂124下壓的力量，而係來自氣室1255內之氣體壓力，換言之，於執行測試作業必須控制壓接器125之氣室1255內的氣體壓力保持預設值，方可確保氣壓式作動之下壓件1257以預設下壓力壓接電子元件14；惟，此一壓接機構於使用上具有下列待改善之處：

1．由於壓接器125之下壓件1257的下壓力係來自氣室1255內之氣體壓力，但氣體注入口1252所連接之氣體供應源也連通供氣至其他機構，當其他機構因作業需求而必須調整增加或減少該氣體供應源之氣體流量時，即會影響到氣體供應源對壓接器125之氣室1255的氣體流量，導致改變下壓件1257的下壓力，以致下壓件1257無法以預設下壓力壓接電子元件14，而壓接力量之過與不及皆會影響測試品質，造成測試品質無法提升之缺失。

2．由於機台11上會配置不同裝置之驅動源及移動器等元件，當驅動源及移動器等作動時，即會使機台11產生振動，並將振動傳導至測試裝置12之測試座122，導致振動之聲波於測試座122內產生雜訊而干擾音波測試作業，造成音波測試品質無法提升之缺失。

3．由於壓接器125係位於測試座122之上方，當移料器13欲於測試座122處執行取放電子元件14時，該壓接機構之移動臂124必須驅動壓接器125作Z方向向上位移而讓位，以與測試座122保持一適當距離，方可供移料器13移入至測試座122之上方，導致該壓接機構之移動臂124及驅動移動臂124位移之驅動器必須具有較長的Z方向位移行程，以致壓接機構之整體體積較大而佔用空間，造成不利設備空間配置之缺失。

本發明之目的一，係提供一種具壓接機構之測試裝置，其壓接機構係以配置於機架上之驅動源驅動壓接單元之傳動件位移，該傳動件樞接帶動第一、二連桿位移，第二連桿則樞接帶動一具有下壓部件之移動件位移，該壓接機構另於機架上設有具複數個導移部件之導移單元，以導引第一連桿及移動件依預設路徑位移，令移動件帶動下壓部件由第一方向位移轉換為第二方向位移，而使下壓部件壓接電子元件；藉此，該壓接機構可利用壓接單元搭配導移單元作機械式驅動下壓部件位移，以確保下壓部件具有預設下壓力，而使電子元件確實受壓測試，達到提升壓測品質之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種具壓接機構之測試裝置，其中，該測試裝置係配置至少一與機台分離之獨立機座，並以獨立機座供裝配測試座及壓接機構，而可避免機台上之其他裝置的振動傳導至測試座，使測試座可準確對電子元件執行音波測試作業，達到提升音波測試品質的實用效益。

本發明之目的三，係提供一種具壓接機構之測試裝置，其中，該壓接機構之第二連桿係樞接帶動具下壓部件之移動件由第一方向位移轉換為第二方向位移，而作多段式不同方向位移，以有效縮減壓接機構之體積，達到利於設備空間配置之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種應用具壓接機構之測試裝置的測試分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、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或獨立機座上，並設有至少一對電子元件執行測試作業之測試器，以及可壓接電子元件之壓接機構，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

123‧‧‧探針

124‧‧‧移動臂

125‧‧‧壓接器

1251‧‧‧本體

1252‧‧‧氣體注入口

1253‧‧‧作動部件

1254‧‧‧膜片

1255‧‧‧氣室

1256‧‧‧接合部件

1257‧‧‧下壓件

13‧‧‧移料器

14‧‧‧電子元件

〔本發明〕

20‧‧‧測試裝置

21‧‧‧機架

211‧‧‧後面板

212‧‧‧側板

22‧‧‧壓缸

221‧‧‧活塞桿

222‧‧‧第一樞軸

231‧‧‧傳動件

232‧‧‧第一連桿

2321‧‧‧第一承導件

233‧‧‧第二連桿

2341‧‧‧第二樞軸

2342‧‧‧第三樞軸

2343‧‧‧第四樞軸

235‧‧‧移動件

2351‧‧‧第二承導件

2352‧‧‧第三承導件

236‧‧‧下壓部件

237‧‧‧滑動板

238‧‧‧滑軌組

2411‧‧‧第一槽段

2412‧‧‧曲弧段

2421‧‧‧第二槽段

2422‧‧‧第三槽段

2431‧‧‧第四槽段

2432‧‧‧第五槽段

2441‧‧‧第六槽段

25‧‧‧機座

251‧‧‧立柱

252‧‧‧承台

261‧‧‧電路板

262‧‧‧測試座

263‧‧‧基板

31‧‧‧移料器

32‧‧‧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‧‧‧第一轉載台

73‧‧‧第二轉載台

74‧‧‧第二移料器

75‧‧‧第三移料器

第1圖：習知電子元件測試裝置及移料器之配置示意圖。

第2圖：習知電子元件測試裝置之使用示意圖。

第3圖：本發明測試裝置之壓接機構的前視圖。

第4圖：本發明壓接機構之側視圖。

第5圖：本發明測試裝置之壓接機構及測試器的示意圖。

第6圖：本發明測試裝置之使用示意圖(一)。

第7圖：本發明測試裝置之使用示意圖(二)。

第8圖：本發明測試裝置之使用示意圖(三)。

第9圖：本發明測試裝置之使用示意圖(四)。

第10圖：本發明具壓接機構之測試裝置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，本發明測試裝置20之壓接機構係設有機架21，以供裝配驅動源及導移單元，於本實施例中，該機架21包含後面板211及二側板212；該驅動源係裝配 於機架21，更進一步，該驅動源可固設或樞接於機架21，該驅動源可為線性驅動源(如壓缸或具螺桿之馬達)或旋轉驅動源(如具曲柄之轉動件)，於本實施例中，該驅動源係為具活塞桿221之壓缸22，並呈第一方向(如X方向)擺置，且以第一樞軸222樞設於機架21之後面板211而可作適當擺動；該壓接單元係設有至少一由驅動源驅動之傳動件231，於本實施例中，該傳動件231係連結壓缸22之活塞桿221，並由活塞桿221帶動作X方向線性位移且可適當擺動，又該傳動件231樞接第一連桿232及第二連桿233，更進一步，該第一連桿232之至少一側係設有第一承導件2321，於本實施例中，該傳動件231係以第二樞軸2341樞接第一連桿232及第二連桿233而帶動同步位移，該第二連桿233並以第三樞軸2342樞接移動件235，該移動件235係設有至少一可壓接電子元件之下壓部件236，更進一步，該移動件235係於至少一側設有第二承導件2351及第三承導件2352，該壓接單元另於機架21之頂面設置一滑動板237，該滑動板237係以第四樞軸2343樞接第一連桿232，並於滑動板237與機架21之側板212間設有滑軌組238，使滑軌組238可利用滑動板237連結第一連桿232，而輔助支撐第一連桿232位移；該導移單元係設於機架21，並具有複數個導移部件，以導引該壓接單元之第一連桿232及移動件235位移，並令移動件235帶動下壓部件236由第一方向位移轉換為第二方向位移，使下壓部件236以預設下壓力壓接電子元件，更進一步，該複數個導移部件係為第一、二、三、四導移部件，以該第一、四導移部件分別導引該第一連桿232之第一承導件2321及第四樞軸2343滑移，並以該第二、三導移部件導引該移動件235之第二、三承導件2351、2352滑移，各導移部件可為導移槽或導移銷，又於第一承導件2321、第二樞軸2341及第三樞軸2342的三點近乎成一直線時， 利用驅動源對第二樞軸2341施以一力，即可使下壓部件236具有預設下壓力，於本實施例中，該導移單元之第一、二、三、四導移部件係設於機架21之側板212內面，而分別為第一導移槽、第二導移槽、第三導移槽及第四導移槽，該第一導移槽係導引第一承導件2321滑移，並具有一呈第一方向配置(如X方向)之第一槽段2411，第一槽段2411延伸設有一向上彎弧之曲弧段2412，該第二導移槽係導引第二承導件2351滑移，並具有一呈第一方向(如X方向)配置之第二槽段2421，第二槽段2421並延伸設有一呈第二方向(如Z方向)配置之第三槽段2422，該第三導移槽係導引第三承導件2352滑移，並具有一呈第一方向(如X方向)配置之第四槽段2431，第四槽段2431並延伸設有一呈第二方向(如Z方向)配置之第五槽段2432，該第四導移槽係導引第四樞軸2343滑移，並具有一呈第一方向(如X方向)配置之第六槽段2441。

請參閱第5圖，本發明測試裝置20係配置至少一與機台(圖未示出)分離之獨立機座25，於本實施例中，該機座25係具有至少一裝配於場所地面之立柱251，並以立柱251架設至少一承台252，又該機座25係供設置至少一測試電子元件之測試器，於本實施例中，該測試器係設有電性連接之電路板261及測試座262，該測試座262具有複數支探針，並設置於機座25之承台252上，另該壓接機構係配置於測試器之上方，以壓接電子元件，更進一步，該壓接機構之機架21可裝配於測試器之基板或機座25之承台252，於本實施例中，該測試器係於測試座262之上方設置有基板263，以供裝配固設該壓接機構之機架21的二側板212，使壓接機構位於測試座262之上方。

請參閱第6圖，該壓接機構之壓缸22及壓接單元的下壓部件236於未作動前係呈第一方向配置，並位於測試座 262之後方，使得下壓部件236之前方(即測試座262之上方)位置形成一移動空間，該壓接機構毋須配置體積較大且呈Z方向配置之馬達及螺桿等驅動器帶動下壓部件236作Z方向向上位移讓位，進而可縮小壓接機構之體積，該移料器31可作X方向位移至下壓部件236前方之移動空間，並作Z方向位移將待測之電子元件32移入測試座262，於完成取放料作業後，該移料器31離開測試裝置20。

請參閱第3、7圖，於測試座262承置待測之電子元件32後，該壓接機構之壓缸22係以活塞桿221驅動壓接單元之傳動件231作X方向位移，令傳動件231帶動樞接之第一連桿232及第二連桿233作X方向位移，該第一連桿232帶動樞接之滑移板237同步位移，並以第一承導件2321沿第一導移槽之第一槽段2411滑移，以及利用第四樞軸2343沿第四導移槽之第六槽段2441滑移，該滑動板237則帶動滑軌組238之滑座沿滑軌位移，以輔助第一連桿232平穩位移，而第二連桿233則帶動樞接之移動件235及下壓部件236同步作X方向位移，移動件235並以第二承導件2351沿第二導移槽之第二槽段2421滑移，以及利用第三承導件2352沿第三導移槽之第四槽段2431滑移，由於第二槽段2421及第四槽段2431均呈X方向配置，使得移動件235及下壓部件236呈X方向擺置，並使下壓部件236位於測試座262之上方。

請參閱第8圖，接著該壓缸22之活塞桿221繼續驅動該傳動件231作X方向位移，令傳動件231帶動第一連桿232及第二連桿233位移，該第一連桿232之第四樞軸2343位移至第四導移槽之第六槽段2441末端而定位，以限位下壓部件236之X方向位置，而第一連桿232之第一承導件2321即由第一導移槽之第一槽段2411轉而沿曲弧段2412逐漸向上位移，並以第四樞軸2343為旋轉中心而 向上擺動，且以第二樞軸2341帶動傳動件231向下擺動，由於傳動件231連結壓缸22之活塞桿221，使得壓缸22以第一樞軸222為旋轉中心而配合擺動調整角度，此時，該第二連桿233亦帶動移動件235及下壓部件236同步位移，令移動件235之第二承導件2351由第二導移槽呈X方向配置之第二槽段2421轉而沿呈Z方向配置之第三槽段2422滑移，以及利用第三承導件2352由第三導移槽呈X方向配置之第四槽段2431轉而沿呈Z方向配置之第五槽段2432滑移，使第二連桿233以第二樞軸2341為旋轉中心而向下擺動，以及使移動件235以第三樞軸2342為旋轉中心而由呈X方向擺置轉換為呈Z方向配置，移動件235並可利用第二承導件2351及第三承導件2352限位擺動而保持Z方向配置，使得移動件235即帶動下壓部件236呈Z方向配置，且朝向測試座262。

請參閱第9圖，接著該壓缸22之活塞桿221繼續驅動該傳動件231作X方向位移，令傳動件231帶動第一連桿232及第二連桿233位移，該第一連桿232之第一承導件2321即滑移至第一導移槽之曲弧段2412末端限位，由於第一承導件2321、第二樞軸2341及第三樞軸2342的三點近乎成一直線，當壓缸22之活塞桿221經由傳動件231對第二樞軸2341施力時，即可使第二連桿233經移動件235帶動下壓部件236作Z方向向下位移，移動件235之第二承導件2351保持沿第二導移槽之第三槽段2422滑移，以及第三承導件2352保持沿第三導移槽之第五槽段2432滑移，進而確保該下壓部件236以預設下壓力壓接該測試座262內之待測電子元件32，使得待測電子元件32之接點確實接觸測試座262內之探針而執行電性測試作業；再者，由於測試裝置20之機座25係與機台(圖未示出)分離而獨立架置，可防止機台上之其他裝置的振動傳導至測試座262，使 測試座262可準確對電子元件32執行音波測試作業，達到提升音波測試品質的實用效益。

請參閱第3、4、5、10圖，係本發明具壓接機構之測試裝置20應用於電子元件測試分類設備之示意圖，該測試分類設備包含機台40、供料裝置50、收料裝置60、本發明具壓接機構之測試裝置20、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上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器51；該收料裝置60係裝配於機台40上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器61；本發明之測試裝置20係以獨立之機座25架置壓接機構及測試器，該測試器係對電子元件執行測試作業，該壓接機構係設有機架21、驅動源、壓接單元及導移單元，以壓接測試器上之電子元件，於本實施例中，係於機台40之二側並呈對向設置有複數個測試裝置20，各測試裝置20係以獨立之機座25架置壓接機構及測試器，該測試器係設有電性連接之電路板261及測試座262，以對電子元件執行測試作業，並以基板263供裝配該壓接機構，該壓接機構係設有機架21、壓接單元及導移單元，以使下壓部件236由第一方向位移轉換為第二方向位移，並確保具有預設下壓力壓接測試座262上之電子元件執行測試作業；該輸送裝置70係裝配於機台40上，並設有至少一移載電子元件之移料器，於本實施例中，該輸送裝置70之第一移料器71係於供料裝置50之供料承置器51取出待測之電子元件，並移載至第一轉載台72及第二轉載台73，第一轉載台72及第二轉載台73載送待測之電子元件至換料位置，以供第二移料器74及第三移料器75取料，第二移料器74及第三移料器75再分別將待測之電子元件移載至兩側之測試裝置20而執行測試作業，並將兩側之測試裝置20已測之電子元件移載至第一轉載台72及第二轉載台73，第一移料器71係於第一轉載台72及第二轉載台73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之收料承置器61而分類收置，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

Claims (10)

1. 一種具壓接機構之測試裝置，包含：機架；驅動源：係裝配於該機架；壓接單元：係設有至少一由該驅動源驅動位移之傳動件，該傳動件樞接第一連桿及第二連桿，該第二連桿係樞接移動件，該移動件則設有至少一可壓接電子元件之下壓部件；導移單元：係設於該機架，並具有複數個導移部件，以導引該第一連桿及該移動件位移，令該移動件帶動該下壓部件由第一方向位移轉換為第二方向位移，使該下壓部件具有預設下壓力。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該驅動源係固設或樞接於該機架，該驅動源可為線性驅動源或旋轉驅動源。
3. 依申請專利範圍第2項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該驅動源係呈第一方向配置，並以第一樞軸樞設於該機架，該傳動件係以第二樞軸樞接該第一、二連桿，該第二連桿並以第三樞軸樞接該移動件。
4. 依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該壓接單元之第一連桿係設有第一承導件，並於該移動件設有第二承導件，該導移單元係設有第一、二導移部件，以該第一導移部件導引該第一連桿之第一承導件滑移，並以該第二導移部件導引該移動件之第二承導件滑移。
5. 依申請專利範圍第4項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該壓接單元之移動件係設有第三承導件，該導移單元係設有第三導移部件，以導引該移動件之第三承導件滑移。
6. 依申請專利範圍第5項所述之具壓接機構之測試裝置，其 中，該導移單元之第一導移部件係為第一導移槽，該第一導移槽係具有一呈第一方向配置之第一槽段，該第一槽段延伸設有曲弧段，該第二導移部件係為第二導移槽，該第二導移槽係具有一呈第一方向配置之第二槽段，該第二槽段延伸設有一呈第二方向配置之第三槽段，該第三導移部件係為第三導移槽，該第三導移槽係具有一呈第一方向配置之第四槽段，該第四槽段延伸設有一呈第二方向配置之第五槽段。
7. 依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該壓接單元之第一連桿係設有第四樞軸，該導移單元係設有第四導移部件，以導引該第一連桿之第四樞軸滑移。
8. 依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該壓接單元係於該機架之頂面設置滑動板，該滑動板由該第一連桿帶動位移，該滑動板與該機架間設有滑軌組。
9. 依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置，其中，該測試裝置係配置至少一機座，該機座供設置至少一測試電子元件之測試器，該壓接機構之機架係裝配於該機座或該測試器。
10. 一種應用具壓接機構之測試裝置的測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一容納待測電子元件的供料承置器；收料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一容納已測電子元件的收料承置器；至少一依申請專利範圍第1項所述之具壓接機構之測試裝置：係對電子元件執行測試作業；輸送裝置：係裝配於該機台，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作動，而執行自動化作業。