TWI639546B - Electronic component crimping mechanism and test classification device thereof - Google Patents

Abstract

一種電子元件壓接機構，其係設置可由移動臂帶動位移之壓接器，該壓接器係設有驅動單元及治具單元，該驅動單元之第一承座係連結移動臂，並具有至少一給壓件，該治具單元之第二承座可裝配或分離該驅動單元之第一承座，該第二承座之內部係於相對應給壓件之位置設有一可彈性位移之壓接件，於移動臂帶動壓接器至預設位置時，該壓接器之驅動單元可微調控制該給壓件的下壓力量，並以該給壓件下壓驅動該治具單元之壓接件位移，進而使壓接件精確下壓電子元件執行測試作業，達到確保測試品質及提高電子元件良率之實用效益。

Description

電子元件壓接機構及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種該壓接器之驅動單元可微調控制給壓件的下壓力量，並以給壓件下壓驅動該治具單元之壓接件，使壓接件精確下壓電子元件而執行測試作業，進而確保測試品質及提高電子元件良率之電子元件壓接機構。

在現今，電子元件之類型繁多，例如邏輯IC、RF射頻IC等，然不論何種類型之電子元件，皆必須於測試設備上進行測試作業，以淘汰出不良品，而確保產品品質，但不同類型之IC會因表面材質或錫球數量等因素，而承受不同之測試下壓力，以邏輯IC為例，其表面可承受較大之測試下壓力，反觀該RF射頻IC，其表面則無法承受較大之測試下壓力，必須精確控制測試下壓力而避免壓損。

請參閱第1、2圖，電子元件測試設備係於機台11配置有測試裝置12及壓接機構13，該測試裝置12係設有電性連接之電路板121及測試座122，並以測試座122承置且測試電子元件(如RF射頻IC)，該壓接機構13係於機架131設有馬達132，該馬達132之輸出軸以皮帶輪組133帶動一導螺桿134旋轉，該導螺桿134上之螺套連結帶動一L型架135作第一方向(如Z方向)位移，該L型架135之底面係裝配有壓接器136，該壓接器136於相對應測試座122之位置固設有可為吸嘴之下壓件1361，以取放及下壓電子元件14；於執行測試作業時，該壓接機構13係將電子元件14移載至測試裝置12之上方，並以馬達132經皮帶輪組133傳動該導螺桿134旋轉，而帶動L型架135及壓接器 136作Z方向位移，令下壓件1361將電子元件14移入測試座122中，然為使電子元件14之錫球確實接觸測試座122內之探針，馬達132會經由皮帶輪組133及導螺桿134而持續驅動L型架135及壓接器136作Z方向位移，令壓接器136之下壓件1361下壓電子元件14，使電子元件14之錫球與測試座122之探針確實相接觸，進而執行電子元件14之測試作業；惟，由於電子元件之類型繁多，且部分電子元件之表面並無法承受重壓，該壓接機構13係以馬達132經皮帶輪組133及導螺桿134而驅動壓接器136作Z方向位移下壓電子元件14，但馬達132之轉動精度並無法作精密微調，若待測電子元件之型式為邏輯IC，其表面尚可接受該馬達132經壓接器136所施予之較大下壓力，但若待測電子元件之型式為RF射頻IC時，其表面並無法承受重壓，當馬達132驅動壓接器136以較大之下壓力壓接該RF射頻IC時，易發生RF射頻IC之表面壓損破裂之狀況，不僅影響測試品質，亦造成RF射頻IC損壞而增加成本之問題；再者，由於該具下壓件1361之壓接器136係固設於L型架135之底部，欲取放不同尺寸之電子元件時，則需將整組壓接器136拆卸，方可視取放作業所需而更換具不同尺寸下壓件之壓接器，但於L型架135底部拆卸及更換整組壓接器136，必須耗費繁瑣校對壓接器136之組裝精度，以致降低生產效能。

本發明之目的一，係提供一種電子元件壓接機構，其係設置可由移動臂帶動位移之壓接器，該壓接器係設有驅動單元及治具單元，該驅動單元之第一承座係連結移動臂，並具有至少一給壓件，該治具單元之第二承座可裝配或分離該驅動單元之第一承座，該第二承座之內部係於相對應給壓件之位置設有一可彈性位移之壓接件，於移動臂帶動壓接器至預設位置時，該壓接器之驅動單元可微調控制該給壓件的下壓力量，並以該給壓件下 壓驅動該治具單元之壓接件位移，進而使壓接件精確下壓電子元件執行測試作業，達到確保測試品質及提高電子元件良率之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件壓接機構，其中，該壓接器之驅動單元係固設於移動臂，而治具單元則以接合具連結或分離該驅動單元，欲取放不同尺寸之電子元件時，僅需利用接合具將治具單元之第二承座與驅動單元之第一承座分離，即可迅速更換該具不同尺寸壓接件之治具單元，毋須繁瑣校對壓接器，以有效縮減更換作業時間，達到提高生產效能之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種應用電子元件壓接機構之測試分類設備，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上，並設有至少一對電子元件執行測試作業之測試器，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，以及設有至少一本發明之壓接機構，以下壓電子元件，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

13‧‧‧壓接機構

131‧‧‧機架

132‧‧‧馬達

133‧‧‧皮帶輪組

134‧‧‧導螺桿

135‧‧‧L型架

136‧‧‧壓接器

1361‧‧‧下壓件

14‧‧‧電子元件

〔本發明〕

20、20A‧‧‧壓接機構

21、21A‧‧‧移動臂

22、22A‧‧‧壓接器

221‧‧‧第一承座

2211‧‧‧氣室

2212‧‧‧入氣道

2213‧‧‧第一對接部件

222‧‧‧給壓件

223、223A‧‧‧第二承座

2231‧‧‧第一對合部件

2232‧‧‧承跨部

2233‧‧‧第一限位部件

2234‧‧‧第二對接部件

224、224A‧‧‧接合具

225、225A‧‧‧壓接件

2251‧‧‧凸耳

2252‧‧‧第三限位部

2253、2253A‧‧‧壓接部

2254、2254A‧‧‧吸嘴

226、226A‧‧‧第三承座

2261‧‧‧跨置部

2262‧‧‧穿孔

2263‧‧‧穿槽

2264‧‧‧第二限位部件

227‧‧‧彈性件

2281‧‧‧第一吸氣段

2282‧‧‧第二吸氣段

2283‧‧‧第三吸氣段

229‧‧‧防雜訊件

31‧‧‧RF射頻IC

32‧‧‧機台

321‧‧‧定位銷

33‧‧‧測試裝置

331‧‧‧電路板

332‧‧‧測試座

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‧‧‧測試裝置

71‧‧‧電路板

72‧‧‧測試座

80‧‧‧輸送裝置

81‧‧‧第一移料器

82‧‧‧第一入料載台

83‧‧‧第二入料載台

84‧‧‧第一出料載台

85‧‧‧第二出料載台

86‧‧‧第二移料器

第1圖：習知測試裝置及壓接機構之配置示意圖。

第2圖：習知測試裝置及壓接機構之使用示意圖。

第3圖：本發明壓接機構之示意圖。

第4圖：本發明壓接機構之組裝示意圖(一)。

第5圖：本發明壓接機構之組裝示意圖(二)。

第6圖：本發明壓接機構之使用示意圖(一)。

第7圖：本發明壓接機構之使用示意圖(二)。

第8圖：本發明壓接機構之使用示意圖(三)。

第9圖：本發明壓接機構之使用示意圖(四)。

第10圖：該壓接機構更換治具單元之使用示意圖(一)。

第11圖：該壓接機構更換治具單元之使用示意圖(二)。

第12圖：本發明壓接機構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、5圖，本發明電子元件壓接機構20包含移動臂21及壓接器22，其中，該移動臂21係由至少一驅動源(圖未示出)驅動作至少一第一方向(如Z方向)位移，由於驅動源非本申請案之技術特徵，故在此不予贅述，該驅動源係驅動移動臂21作較大行程之Z方向位移，使移動臂21帶動壓接器22位移至預設位置；該壓接器22係設有驅動單元及治具單元，該驅動單元係設有至少一裝配於移動臂21之第一承座221，該第一承座221可直接連結該移動臂21或連結於移動臂21下方之物件，於本實施例中，該第一承座221係裝配固設於移動臂21下方之物件，又該驅動單元係於第一承座221設有至少一給壓件222，更進一步，該給壓件222可為膜片或氣囊等，於本實施例中，該第一承座221之底面係凹設有容置空間，該給壓件222係為膜片，並裝配於第一承座221之底部且封閉容置空間，以使該容置空間形成一氣室2211，該氣室2211並連通至少一入氣道2212，該入氣道2212則連通供氣設備，於入氣道2212輸入氣體至氣室2211時，可令給壓件222向下弧凸而形成一下壓力量，進而該驅動單元可控制氣室2211的壓力值，以精確微調該給壓件222之下壓力量；該治具單元係設有至少一第二承座223，該治具單元之第二承座223可裝配或分離該驅動單元之第一承座221，更進一步，該第二承座223係以至少一接合具224連結或分離該驅動單元之第一承座221或移動臂21或移動臂 21下方之物件(如浮動頭)，於本實施例中，該第二承座223以接合具224連結該移動臂21下方之物件時，係可裝配於第一承座221之下方，反之，該第二承座223以接合具224分離該移動臂21下方之物件時，則可脫離第一承座221；另該壓接器22係於第一承座221及第二承座223之間設有第一對位結構，以使第一承座221及第二承座223迅速組裝對位，該第一對位結構係於第一承座221及第二承座223之間設有相互配合之第一對接部件2213及第一對合部件2231，該第一對接部件2213及第一對合部件2231可分別為凹槽及凸塊，亦或為插孔及插銷，於本實施例中，該第一對位結構係於第一承座221之底面設有可為凸塊之第一對接部件2213，並於第二承座223之頂面相對應該第一對接部件2213之位置設有可為凹塊之第一對合部件2231；又該壓接器22係於第二承座223之內部相對應該給壓件222之位置設有至少一彈性位移之壓接件225，於本實施例中，該第二承座223之內部係設有至少一第三承座226，該第三承座226與第二承座223可為一體成型或分別為獨立元件，於本實施例中，該第三承座226與第二承座223分別為獨立元件，該第三承座226之頂部周側凸設有複數個跨置部2261，以跨置鎖固於第二承座223頂面之承跨部2232，該第三承座226係於相對應該給壓件222之位置開設有穿孔2262，以供穿置該壓接件225，並於壓接件225與第三承座226之間設有至少一彈性件227，於本實施例中，第三承座226係於周側開設有穿槽2263，以供裝配可為彈簧之彈性件227，該彈性件227之第一端頂抵於第三承座226，而第二端則頂抵於壓接件225之凸耳2251，以使壓接件225可作Z方向彈性位移，另於第二承座223相對應該壓接件225之凸耳2251位置設有第一限位部件2233，以防止壓接件225向上脫離，以及於第三承座226之穿孔2262頂部設有可為 凹槽之第二限位部件2264，並於壓接件225頂部相對應該第二限位部件2264之位置設有可為凸緣之第三限位部2252，以利用第二限位部件2264及第三限位部2252防止壓接件225向下脫離，又該壓接件225可為具單純下壓作用之壓接件，亦或具下壓及取放作用之壓接件，於本實施例中，該壓接件225係設有至少一具吸嘴2254之壓接部2253，該壓接部2253係下壓電子元件，該吸嘴2254並經由吸氣管路連接一吸氣設備，於本實施例中，該吸氣管路係於壓接件225之內部設有第一吸氣段2281，該第一吸氣段2281之兩端則分別連通該吸嘴2254及第二吸氣段2282，該第二吸氣段2282再連通一第三吸氣段2283，該第三吸氣段2283則連通吸氣設備，以使壓接件225具有下壓及取放電子元件之作用，另於第二承座223之外周圍設有具至少一第二對接部件2234之第二對位結構，以準確接合待裝配物件(如機台或外罩或測試座等)，於本實施例中，該第二對接部件2234可為套合孔，以套接於機台上之定位銷(圖未示出)，另該壓接器22係於治具單元之第二承座223設有至少一防雜訊件229，以防止外部雜訊干擾測試作業或防止測試訊號外洩，於本實施例中，係於第二承座223之底部設有可為導電棉之防雜訊件229。

請參閱第6、7圖，由於壓接器22之壓接件225的吸嘴2254已吸附待測之RF射頻IC31，該壓接機構20之移動臂21即帶動壓接器22作第二方向(如Y方向)位移至機台32之測試裝置33上方，該測試裝置33係設有電性連接之電路板331及測試座332，該測試座332係承置及測試該RF射頻IC31；接著該移動臂21即帶動壓接器22作較大行程之Z方向向下位移至預設位置，令治具單元之第二承座223的第二對接部件2234對位套合於機台32上之定位銷321而定位，並使第二承座223底部之防雜訊件229貼 合於機台32上，以防止外部雜訊干擾測試作業或防止測試訊號外洩，此時，該壓接件225之吸嘴2254係將待測之RF射頻IC31移入測試裝置33之測試座332。

請參閱第8、9圖，然為使待測之RF射頻IC31的接點確實接觸測試座332之探針，而必須令壓接件225之壓接部2253持續對待測之RF射頻IC31施以下壓力，由於RF射頻IC31之表面不能承受較大之下壓力，因此，必須精確控制壓接件225對RF射頻IC31之下壓力，當待測之RF射頻IC31移入測試座332後，該壓接器22之驅動單元即以第一承座221之入氣道2212輸入氣體至氣室2211，令該給壓件222向下凸出而形成一下壓力量，並以該給壓件222向下頂壓該壓接件225作Z方向位移，進而該壓接器22可微調控制氣室2211之壓力值及給壓件222之下壓力量，以利精確控制壓接件225之下壓力量，該壓接件225即於第三承座226之穿孔2262內作精確之Z方向位移，並以凸耳2251壓縮彈性件227，進而使壓接件225之壓接部2253以精確下壓力下壓該待測之RF射頻IC31，不僅確保待測之RF射頻IC31的接點接觸測試座332之探針，並可防止RF射頻IC31被壓損，進而執行RF射頻IC31之測試作業。

請參閱第5、10、11圖，當壓接機構20欲取放及下壓尺寸較小之電子元件時，僅需更換該壓接器22之治具單元，於更換時，僅需開啟接合具224，令原治具單元之第二承座223脫離驅動單元之第一承座221，由於驅動單元係固設於移動臂21之下方，而毋須更換整組壓接器22，不僅可節省成本，並可迅速換裝新的治具單元，該新治具單元與原治具單元的差異在於第三承座226A的內部係設有一具較小面積壓接部2253A之壓接件225A，並於壓接部2253A設有吸嘴2254A，該新治具單元之第二承座223A係設有接合具 224A，可裝配連結於該移動臂21下方之物件，使壓接器22迅速換裝新治具單元，並令壓接件225A對應於驅動單元之給壓件222，使壓接件225A可由該給壓件222驅動作精確行程之Z方向位移，並取放及下壓尺寸較小之電子元件。

請參閱第3、4、5、12圖，係本發明壓接機構20應用於電子元件測試分類設備之示意圖，該測試分類設備係於機台40上配置有供料裝置50、收料裝置60、測試裝置70、具本發明壓接機構20之輸送裝置80及中央控制裝置(圖未示出)；該供料裝置50係裝配於機台40，並設有至少一為供料盤之供料承置器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，並設有至少一為收料盤之收料承置器61，用以容納至少一已測之電子元件；該測試裝置70係裝配於機台40上，並設有至少一對電子元件執行測試作業之測試器，於本實施例中，該測試器係設有電性連接之電路板71及測試座72，以對電子元件執行測試作業；該輸送裝置80係裝配於機台40上，並設有至少一移載電子元件之移料器，以及設有至少一本發明之壓接機構20，於本實施例中，該輸送裝置80係設有第一移料器81，以於供料裝置50之供料承置器51取出待測之電子元件，並移載至第一、二入料載台82、83，第一、二入料載台82、83將待測之電子元件載送至測試裝置70之側方，二本發明之壓接機構20、20A係分別以移動臂21、21A帶動壓接器22、22A作Y-Z方向位移，令二壓接器22、22A於第一、二入料載台82、83取出待測之電子元件，並移載至測試裝置70之測試座72而執行測試作業，以及將測試座72之已測電子元件移載至第一、二出料載台84、85，第一、二出料載台84、85載出已測之電子元件，該輸送裝置80係設有第二移料器86於第一、二出料載台84、85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之收料承置器61處而分類收置；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. 一種電子元件壓接機構，包含：移動臂：係作至少一第一方向位移；壓接器：係設有驅動單元及治具單元，該驅動單元係設有至少一裝配於該移動臂下方之第一承座，該第一承座係具有至少一給壓件，該治具單元係設有至少一第二承座，該第二承座之內部相對應該給壓件之位置設有至少一具壓接部之壓接件，以壓接電子元件，該第二承座係連結或分離該第一承座。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該壓接器之給壓件係為膜片或氣囊。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元之第二承座係以至少一接合具連結或分離該驅動單元之第一承座。
4. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該壓接器係於該第一承座及該第二承座之間設有第一對位結構。
5. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元之第二承座內部係設有至少一第三承座，該第三承座係於相對應該給壓件之位置穿設該壓接件。
6. 依申請專利範圍第5項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元係於該壓接件與該第三承座之間設有至少一彈性件。
7. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元之壓接件的壓接部係具吸嘴。
8. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元係於該第二承座設有具至少一第二對接部件之第二對位結構。
9. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構，其中，該治具單元係於該第二承座設有至少一防雜訊件。
10. 一種應用電子元件壓接機構的測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一供料承置器，用以容納至少一待測之電子元件；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一收料承置器，用以容納至少一已測之電子元件；測試裝置：係配置於該機台上，並設有至少一測試器，以對電子元件執行測試作業；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，以及至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構；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。