TWI641842B - Crimp of electronic component crimping mechanism and test classification device thereof - Google Patents

Abstract

一種電子元件壓接機構之壓接器，其係裝配於可作升降位移之移載件頭端，並設置有載具及溫控結構，該溫控結構係於載具之內部裝配可升溫電子元件之加熱模組，並於加熱模組上裝配複數片具風道之散熱鰭片，另於散熱鰭片之上方設置一由上向下對散熱鰭片及加熱模組噴氣之噴氣單元，於加熱模組壓接電子元件測試時，利用噴氣單元由上向下對散熱鰭片及風道噴氣，將氣體直接吹送至散熱鰭片下方之加熱模組作散熱，再使氣體沿風道之路徑擴散散熱，不僅可迅速對電子元件進行散熱，使電子元件保持在預設測試溫度範圍內執行測試作業，並有效縮減噴氣單元之裝配空間，達到提高散熱效能及利於配置複數排壓接器之實用效益。

Description

電子元件壓接機構之壓接器及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種於加熱模組壓接電子元件測試時，利用噴氣單元由上向下對載具內之複數片散熱鰭片及加熱模組噴氣，將氣體直接吹送至散熱鰭片下方之加熱模組作散熱，再使氣體沿複數片散熱鰭片間之風道流動散熱，不僅可迅速對電子元件進行散熱，並有效縮減噴氣單元之裝配空間，進而提高散熱效能及利於配置複數排壓接器之電子元件壓接機構之壓接器。

在現今，電子元件的測試作業均係於預設的測試溫度範圍內進行測試，當電子元件的溫度低於預設的測試溫度範圍時，壓接器必須對該電子元件進行加熱，當電子元件的溫度高於預設的測試溫度範圍時，壓接器則必須對該電子元件進行散熱，以使電子元件的溫度保持在預設的測試溫度範圍內；請參閱第1圖，係為測試設備之測試裝置10及壓接機構20之示意圖，該測試裝置10係設有電性連接之電路板11及測試座12，並以測試座12承置及測試電子元件13，該壓接機構20係位於測試裝置10之上方，並設置一可作Z方向位移之移載件21，該移載件21之頭端則裝配有壓接器22，於電子元件13執行測試作業時，該壓接機構20之移載件21係驅動壓接器22作Z方向向下位移，令壓接器22壓抵於電子元件13的表面，以使得電子元件13之電性接點確保接觸到測試座12之電性接點，以順利進行測試作業。

請參閱第2、3圖，本發明壓接機構20之壓接器22係於移載件21之頭端裝設下壓治具組，該下壓治具組係設 有一連接裝設於移載件21之上板體221，以及一裝設於上板體221下方且供壓接電子元件之下壓塊222，另於下壓治具組裝配有溫控結構，該溫控結構係於該下壓塊222之下方裝設有加熱片223，於下壓塊222之上方以左側板224及右側板225架置一平板狀之均熱板226，該均熱板226之內部係為中空腔體，該中空腔體之內表面設有毛細結構，並充填適量之工作流體，而可在該中空腔體內進行工作流體的蒸發、冷凝循環，進而下壓塊222連同均熱板226一起由移載件21帶動升降，另於均熱板226之上方架置複數片散熱鰭片227，再於該上板體221之後側利用一後板體228裝配一位於複數片散熱鰭片227後方之散熱風扇229；請參閱第4圖，當測試座12承置待測之電子元件13後，壓接機構20可控制移載件21帶動壓接器22作Z方向向下位移，令加熱片223下壓電子元件13進行測試，若電子元件13的溫度超出預設的測試溫度範圍時，由於電子元件13的高溫會經由加熱片223及下壓塊222向上傳導至均熱板226，該均熱板226之中空腔體內的工作流體產生蒸發而呈氣態的狀態，均熱板226上方又裝配複數片散熱鰭片227，當散熱風扇229引入之氣體由一側吹送至複數片散熱鰭片227時，該均熱板226之中空腔體內呈氣態的工作流體產生冷凝、蒸發的循環現象，使均熱板226對電子元件13散熱至預設的測試溫度範圍；惟，該壓接器22於使用上具有如下問題：

1．由於溫控結構之散熱風扇229係將引入之低溫氣體由散熱鰭片227之一側朝另一側吹送，該低溫氣體雖可對散熱鰭片227一側及均熱板226一側散熱區進行散熱，但低溫氣體朝另一側流動時會因不斷地作冷熱交換而逐漸升溫，導致低溫氣體流動至散熱鰭片227另一側及均熱板226另一側散熱區時已升溫成高溫氣體而降低散熱效果，即無法迅速對電子元件13進行散熱，造成無法有效提升散熱效能之缺失。

2．當壓接機構20為因應下壓複數排微小電子元件而必須縮小壓接器22之體積時，即導致溫控結構的均熱板226體積相對縮小，以致均熱板226內因高溫而蒸發呈氣態的工作流體無法產生冷凝現象，造成喪失均熱板散熱作用之缺失。

3．當壓接機構20為因應下壓複數排微小電子元件而需配置複數排壓接器22時，由於溫控結構之散熱風扇229裝配於下壓治具組之後側，欲配置二排壓接器22時，尚可將溫控結構之散熱風扇229朝外，但欲配置三排以上之壓接器22時，即會受限於中間列之壓接器22無法配置散熱風扇229，以致無法擴增至三排以上之壓接器22，造成壓接器22之配置數量受限而影響測試產能的缺失。

本發明之目的一，係提供一種電子元件壓接機構之壓接器，其係裝配於可作升降位移之移載件頭端，並設置有載具及溫控結構，該溫控結構係於載具之內部裝配可升溫電子元件之加熱模組，並於加熱模組上裝配複數片具風道之散熱鰭片，另於散熱鰭片之上方設置一由上向下對散熱鰭片及加熱模組噴氣之噴氣單元，於加熱模組壓接電子元件測試時，利用噴氣單元由上向下對散熱鰭片及風道噴氣，將氣體直接吹送至散熱鰭片下方之加熱模組作散熱，再使氣體沿風道之路徑擴散散熱，不僅可迅速對電子元件進行散熱，使電子元件保持在預設測試溫度範圍內執行測試作業，達到提高散熱效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件壓接機構之壓接器，其中，該壓接器之溫控結構的噴氣單元係裝配於加熱模組之上方處，以避免佔用載具之側方空間，使得壓接機構可依測試作業需求，易於擴增配置三排以上之壓接器，以有效提高測試產能，達到利於擴增壓接器之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種電子元件壓接機構之壓接器，其中，該壓接器之加熱模組下方係配置至少一導溫件， 以接觸電子元件，而可防止加熱模組髒污磨損，以提高加熱模組之使用壽命，達到節省成本之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種電子元件壓接機構之壓接器，其中，該溫控結構之噴氣單元係由上向下對散熱鰭片及加熱模組噴氣，並令氣體經由複數片散熱鰭片間之風道而直接吹送至散熱鰭片下方之加熱模組作散熱，再使氣體沿風道之路徑流動散熱，而可迅速對電子元件進行散熱，毋須配置均熱板，以縮減溫控結構之元件，達到節省成本之實用效益。

本發明之目的五，係提供一種應用電子元件壓接機構之壓接器的測試分類設備，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，以及設置至少一本發明電子元件壓接機構之壓接器，用以下壓電子元件執行測試作業，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〕

10‧‧‧測試裝置

11‧‧‧電路板

12‧‧‧測試座

13‧‧‧電子元件

20‧‧‧壓接機構

21‧‧‧移載件

22‧‧‧壓接器

221‧‧‧上板體

222‧‧‧下壓塊

223‧‧‧加熱片

224‧‧‧左側板

225‧‧‧右側板

226‧‧‧均熱板

227‧‧‧散熱鰭片

228‧‧‧後板體

229‧‧‧散熱風扇

〔本發明〕

30‧‧‧測試裝置

31‧‧‧電路板

32‧‧‧測試座

33‧‧‧電子元件

40‧‧‧壓接機構

41、41A‧‧‧移載件

411A、411B、411C‧‧‧連接柱

42、42A、42B、42C‧‧‧壓接器

421‧‧‧封板

422‧‧‧座體

4221‧‧‧容置空間

4222‧‧‧底面

4223‧‧‧通孔

4224‧‧‧側板

4225‧‧‧排氣口

423‧‧‧加熱模組

4231‧‧‧限位部

424‧‧‧金屬片

4241‧‧‧架體

425‧‧‧感溫件

426‧‧‧散熱鰭片

427‧‧‧噴氣件

4271‧‧‧輸送管

428‧‧‧控制閥

50‧‧‧機台

60‧‧‧供料裝置

61‧‧‧供料承置器

70‧‧‧收料裝置

71‧‧‧收料承置器

80‧‧‧測試裝置

81‧‧‧電路板

82‧‧‧測試座

90‧‧‧輸送裝置

91‧‧‧第一移料器

92‧‧‧第一入料載台

93‧‧‧第二入料載台

94‧‧‧第二移料器

95‧‧‧第三移料器

96‧‧‧第一出料載台

97‧‧‧第二出料載台

98‧‧‧第四移料器

第1圖：習知測試設備之測試裝置及壓接機構之示意圖。

第2圖：習知壓接器之前視圖。

第3圖：習知壓接器之側視圖。

第4圖：習知壓接器散熱作動之示意圖。

第5圖：本發明測試設備之測試裝置及壓接機構之示意圖。

第6圖：本發明具溫控結構之壓接器的示意圖。

第7圖：本發明壓接器對電子元件加熱之示意圖。

第8圖：本發明壓接器對電子元件散熱之示意圖。

第9圖：本發明壓接機構配置三排以上壓接器之使用示意圖。

第10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5圖，本發明測試設備之測試裝置30係設有電性連接之電路板31及測試座32，並於測試裝置30之上方配置有壓接機構40，該壓接機構40係於一可作Z方向位移之移載件41頭端配置有壓接器42，該壓接器42可為單純壓接電子元件之壓接件，亦或為可壓接及移載電子元件之壓移件，於本實施例中，該壓接器42係為一單純壓接電子元件之壓接件，於電子元件33執行測試作業時，該移載件41係驅動壓接器42壓抵於電子元件33的表面，以使得電子元件33之電性接點確保接觸到測試座32之電性接點，以順利進行測試作業。

請參閱第6圖，該壓接器42係於移載件41裝配至少一載具，該載具係設置至少一封板，該封板可為獨立板體或為移載件之其一板體，於本實施例中，該載具係設有一連接於移載件41頭端之封板421，並於封板421之下方組裝一具容置空間4221之座體422，該座體422之底面4222係開設有通孔4223，更進一步，該載具係設有至少一相通該容置空間4221之排氣口，於本實施例中，係於座體422之側板4224設有相通該容置空間4221之排氣口4225；另於載具上設置有溫控結構，該溫控結構係設有至少一加熱模組423，該加熱模組423可具有加熱件或致冷晶片或高溫流體等，於本實施例中，係於座體422之容置空間4221置入一加熱模組423，該加熱模組423之第一端係穿置於座體422之通孔4223，並於外周側設有至少一限位部4231，以跨置限位於座體422之底面4222上，使加熱模組423確實裝配於座體422內，更進一步，該加熱模組423之下方係 設置至少一導溫件，該導溫件係接觸待測之電子元件，不僅可導溫，並防止加熱模組423磨損或髒污，該導溫件可為固定式配置或活動式配置，該導溫件可置放於座體422內之底面4222或以一獨立架體架置組裝於座體422之外部，於本實施例中，該該導溫件係為金屬片424，該金屬片424係以一架體4241架置組裝於座體422之外部且位於加熱模組423之底面，當金屬片424磨損或髒污時，僅需拆卸架體4241，而更換金屬片424，毋須更換加熱模組423，以提升使用便利性及節省成本；另該溫控結構設有一感溫件425，以感測電子元件之溫度，該感溫件425可以由一支撐架(圖未示出)帶動接觸電子元件，或裝設於該加熱模組423上，而由該加熱模組423帶動接觸電子元件，於本實施例中，該感溫件425係裝設於該加熱模組423上，並以一彈性件(圖未示出)抵頂，而以彈性伸縮的方式凸伸出該加熱模組423的下方，以感測電子元件之溫度；又該溫控結構係於該載具內配置複數片散熱鰭片426，該複數片散熱鰭片426係排列置放於加熱模組423上，並使複數片散熱鰭片426之間間隔形成風道；另於加熱模組423之上方配置具至少一噴氣件427之噴氣單元，該噴氣單元之噴氣件427係由上向下對散熱鰭片426及加熱模組423進行噴氣，將氣體直接吹送至散熱鰭片426下方之加熱模組423作散熱，再使氣體沿風道之路徑擴散散熱，更進一步，該噴氣單元可配置至少一連通供氣裝置(圖未示出)之控制閥428，以控制噴氣件427之噴氣流量，例如該噴氣件427可連接一為比例閥之控制閥428，利用比例閥調控噴氣件427之噴氣流量，又例如該噴氣件427可連接複數個不同出氣流量閥體之控制閥428，利用切換選擇所需出氣流量之閥體而控制噴氣件427之噴氣流量，再者，該噴氣單元可依使用需求而配置單一噴氣件427作單點噴氣，或配置複數個噴氣件427作多點噴氣，於本實施例中，該噴氣單元係於載具之封板421上 裝配一位於散熱鰭片426上方之噴氣件427，該噴氣件427之噴嘴口徑由大至小而可作高壓噴氣，噴氣件427並以輸送管4271連接一為比例閥之控制閥428，利用控制閥428調控噴氣件427之噴氣流量，使噴氣件427係由上向下對散熱鰭片426及風道進行噴氣。

請參閱第7圖，於測試裝置30之測試座32承置待測電子元件33時，該壓接機構40之移載件41係帶動壓接器42作Z方向向下位移，令壓接器42之溫控結構的金屬片424接觸待測之電子元件33，使電子元件33之電性接點確保接觸到測試座32之電性接點，該溫控結構之加熱模組423即對電子元件33進行加熱，使電子元件33處於預設之高溫模擬測試環境下進行測試作業，並以感溫件425感測電子元件33之溫度，若電子元件33之溫度符合預設測試溫度範圍，則噴氣單元之噴氣件427係停止不作動，以避免加熱模組423之熱損失，使得加熱模組423可以快速的對電子元件33加熱至預設的測試溫度範圍而執行測試作業。

請參閱第8圖，若電子元件33之溫度超出預設測試溫度範圍，該壓接器42之溫控結構係啟動噴氣單元之控制閥428，該控制閥428係控制噴氣件427之噴氣流量，並利用噴氣件427之噴嘴口徑由大至小的設計，而可由上向下對載具內之複數片散熱鰭片426及風道進行高壓噴氣，令一部分氣體由上向下利用風道而直接吹送至散熱鰭片426下方之加熱模組423發熱區，並使另一部分氣體與散熱鰭片426作冷熱交換，由於噴氣件427噴出之一部分氣體直接吹送至散熱鰭片426下方之加熱模組423發熱區，即可以較低溫之氣體溫度直接與加熱模組423發熱區作冷熱交換，而帶走大部分之高溫，以對加熱模組423及電子元件迅速散熱，再使氣體沿散熱鰭片426間之風道路徑而向前後方流動散熱，由於噴氣件427係於載具之座體422內進行噴氣，該流動於散熱鰭片426之風 道的氣體可由座體422之側板4224的排氣口4225排出；因此，該溫控結構不僅利用噴氣件427噴出之氣體與散熱鰭片426作冷熱交換，更可將氣體直接吹送至加熱模組423發熱區而迅速散熱，使電子元件33保持預設的測試溫度範圍而進行測試作業，達到提升散熱效能及測試品質之實用效益。

請參閱第9圖，當業者欲測試三排以上之小型電子元件時，由於壓接器之溫控結構的噴氣單元位於載具之上方，而不佔用載具之側方空間，壓接機構40即可於移載件41A之頭端以複數排連接柱411A、411B、411C連接配置三排壓接器42A、42B、42C，並使三排壓接器42A、42B、42C可相鄰配置，用以壓接三排待測電子元件執行測試作業，因此，該壓接機構40可依測試作業需求而易於擴增壓接器，達到提升使用效能之實用效益。

請參閱第5、6、10圖，係本發明電子元件壓接機構40之壓接器42應用於測試分類設備之示意圖，該測試設備係於機台50上配置有供料裝置60、收料裝置70、測試裝置80、輸送裝置90、至少一本發明壓接機構40及中央控制裝置(圖未示出)；該供料裝置60係裝配於機台50，並設有至少一為供料盤之供料承置器61，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置70係裝配於機台50，並設有至少一為收料盤之收料承置器71，用以容納至少一已測之電子元件；該測試裝置80係裝配於機台50上，並設有至少一測試器，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81及測試座82，以對電子元件執行測試作業；該輸送裝置90係裝配於機台50上，並設有至少一移載電子元件之移料器，以及設置至少一本發明壓接機構40，於本實施例中，係設有作第一、二、三方向位移之第一移料器91，以於供料裝置60之供料承置器61取出待測之電子元件，並分別移載至第一入料載台92及第二入料載台93，第一入料載台92及第二入料 載台93將待測之電子元件載送至測試裝置80之側方，該輸送裝置90係以第二移料器94及第三移料器95將第一入料載台92及第二入料載台93上之待測電子元件移入測試裝置80，該輸送裝置90並以本發明壓接機構40之壓接器42下壓待測之電子元件，使待測之電子元件保持預設測試溫度範圍而進行測試作業，第二移料器94及第三移料器95再將測試裝置80處之已測電子元件移載至第一出料載台96及第二出料載台97，第一出料載台96及第二出料載台97則載出已測之電子元件，該輸送裝置90另設有第四移料器98，以於第一出料載台96及第二出料載台97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70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之壓接器，該壓接機構係於至少一移載件裝配至少一該壓接器，該壓接器包含：載具：係裝配於該移載件；溫控結構：係於該載具之內部裝配至少一加熱模組，以升溫待測之電子元件，並於該加熱模組之上方配置複數片散熱鰭片，該複數片散熱鰭片之間間隔形成風道，另於該加熱模組之上方配置具有至少一噴氣件之噴氣單元，該噴氣單元之噴氣件係由上向下對該散熱鰭片及該加熱模組進行噴氣，以使電子元件散熱。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該壓接器之載具係設置至少一封板，並於該封板之下方裝配一具容置空間之座體，該溫控結構係於該封板上配置有該噴氣單元，並於該座體裝配該加熱模組及該散熱鰭片。
3. 依申請專利範圍第2項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該載具之座體底面開設有通孔，供穿置該加熱模組之一端，並於該載具設有至少一相通該容置空間之排氣口。
4. 依申請專利範圍第2項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該壓接器係於該加熱模組之下方設置至少一導溫件，以接觸待測電子元件。
5. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該導溫件可為固定式配置或活動式配置。
6. 依申請專利範圍第5項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該導溫件可置放於該座體內或以一獨立架體架置組裝於該座體之外部。
7. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該溫控結構之噴氣單元係設有至少一可控制該噴氣件噴氣流量之控制閥。
8. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該溫控結構係設有至少一感溫件，以感測電子元件之溫度。
9. 依申請專利範圍第8項所述之電子元件壓接機構之壓接器，其中，該感溫件係由至少一支撐架帶動接觸電子元件，或裝設於該加熱模組上，而由該加熱模組帶動接觸電子元件。
10. 一種應用電子元件壓接機構之壓接器的測試分類設備，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，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，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，並設有至少一移載該電子元件之移料器，以及設置至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接機構之壓接器，以壓接及溫控電子元件；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。