TWI658271B - Electronic component crimping unit and test equipment for its application - Google Patents

Abstract

一種電子元件壓接單元及其應用之測試設備，該壓接單元主要包含有壓取機構、第一方向馬達及至少二傳動組；該壓取機構係設有一連結於導螺桿之壓取器，該第一方向馬達之輸出軸與壓取機構之導螺桿間則連結設有至少二傳動組，該各傳動組係於分別於第一方向馬達之輸出軸上設有驅動輪，以分別連結帶動一中間輪，於各中間輪則分別同軸樞設有傳動輪，以連結導螺桿上的從動輪，並使各傳動組之驅動輪、中間輪、傳動輪及從動輪具不同的相對轉速比，另分別以離合結構控制該各傳動組之中間輪及傳動輪連結傳動或分離，使該第一方向馬達與該導螺桿藉由該各傳動組作變換連結傳動，而調變該壓取器之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，並達到確保測試品質、提升設備使用效能及節省設備成本之實用效益。

Description

電子元件壓接單元及其應用之測試設備

本發明係提供一種可改變壓取器之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，並達到確保測試品質、提升設備使用效能及節省設備成本之電子元件壓接單元及其應用之測試設備。

在現今，電子元件(例如具錫球之IC)概分為邏輯IC、記憶體IC、類比IC及微元件IC等不同類型，不同類型電子元件之錫球的位置及數量不盡相同，然不論任何類型之電子元件，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。

請參閱第1、2圖，習知之測試設備主要係於機台配置有測試裝置10及壓接單元11；該測試裝置10係於一測試電路板101上設有複數個測試套座102，並於該各測試套座102內設有複數支探針103，各探針103下方則分別設有彈簧104，使各探針103可作彈性伸縮位移；該壓接單元11係可驅動位移至測試裝置10上方，該壓接單元11設有一由驅動機構驅動作第一方向(如Z方向)位移之壓取器111，該壓取器111之底部於對應各測試套座102位置分別設有可為吸嘴之下壓頭，以同時取放複數個電子元件20，其中，該驅動機構係設有一馬達112，該馬達112之輸出軸以一皮帶輪組113連結一導螺桿114，該壓取器111則以螺套螺合於該導螺桿114上，使馬達112可經由皮帶輪組113傳動該導螺桿114旋轉，再由導螺桿 114帶動壓取器111作升、降位移；請參閱第3、4圖，於執行測試作業時，當壓接單元11將複數個電子元件20移載至測試裝置10上方後，其係以馬達112驅動皮帶輪組113，並經由皮帶輪組113傳動該導螺桿114旋轉，而帶動壓取器111作第一方向(如Z方向)下壓位移，並將各電子元件20置入對應之測試套座102中，使各電子元件20之各錫球201分別接觸各測試套座102內之各探針103，而為了使電子元件20之各錫球201確實的接觸測試套座102內之各探針103，以確保測試品質，其係持續將各電子元件20下壓一適當距離，以確保電子元件20之各錫球201與測試套座102內之各探針103相接觸，即可同時執行複數個電子元件20之測試作業；另當壓取器111下壓電子元件20時，為了使各探針103可受到電子元件20之各錫球201壓抵而壓縮彈簧104，該驅動機構之馬達112必須能輸出足夠的扭力，使壓取器111的下壓力足夠克服所有彈簧104產生的反作用力，才可確保電子元件20之各錫球201與測試套座102內之各探針103相接觸，因此，於選擇配置馬達112時，除了必須考量馬達112輸出的轉速，使壓取器111快速的升降位移，以提升作業效率外，更必須考量馬達112輸出的扭力，使壓取器111的下壓力足夠克服所有彈簧104產生的反作用力，而於轉速及扭力的雙重考量下選擇配置適當的馬達112；惟，由於電子元件之類型繁多，且不同類型電子元件之錫球的位置及數量不盡相同，當於該機台執行其他不同類型電子元件之測試作業時，若執行測試作業之電子元件的錫球數量較少時，則可於機台上換裝其他對應之測試裝置，由於該各測試套座內之探針及彈簧數量係對應該類型電子元件之錫球數量而減少，相對的，所有彈簧產生的反作用力降低，則馬達112帶動壓取器111所產生的下壓力仍足以克服所有彈簧所產生的反作用力，而可執行測試作業；然而，當執行測試作業之電子元件的錫球數量較多時，則於機 台上換裝另一對應之測試裝置，由於該測試裝置之各測試套座內的探針及彈簧數量係對應該類型電子元件之錫球數量而增加，相對的，所有彈簧產生的反作用力提高，而可能產生該馬達112帶動壓取器111所產生的下壓力無法克服所有彈簧所產生的反作用力之情況，使壓取器111難以將電子元件持續下壓各探針而壓縮各彈簧，而無法確保電子元件之各錫球與測試套座內之各探針相接觸，進而影響測試品質。

為解決上述之缺弊，其雖可於機台上裝設具較大輸出扭力之馬達，以因應各種不同電子元件之測試作業需求，然而，輸出扭力愈大之馬達，除了成本較高外，且體積較大而不利於空間的配置，此外輸出扭力愈大之馬達則輸出轉速愈慢，相對的，將使馬達帶動壓取器升降位移的速度變慢，而影響整體的測試作業效率；因此，於各種不同電子元件之測試作業需求及測試作業效率的雙重考量下，即必須購置各種分別具有不同輸出扭力馬達之測試設備，而依據各種不同電子元件之測試作業需求於不同的測試設備上進行測試作業，其不僅降低各測試設備之使用效能，更大幅增加設備成本。

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，終究研創出一種電子元件壓接單元及其應用之測試設備，以有效改善先前技術之缺點，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的一，係提供一種電子元件壓接單元，該壓接單元主要包含有壓取機構、第一方向馬達及至少二傳動組；該壓取機構係設有一連結於導螺桿之壓取器，該第一方向馬達之輸出軸與壓取機構之導螺桿間則連結設有至少二傳動組，該各傳動組係於分別於第一方向馬達之輸出軸上設有驅動輪，以分別連結帶動一中間輪，於各中間輪則分別同軸樞設有傳動輪，以連結導螺桿上的 從動輪，並使各傳動組之驅動輪、中間輪、傳動輪及從動輪具不同的相對轉速比，另分別以離合結構控制該各傳動組之中間輪及傳動輪連結傳動或分離，使該第一方向馬達與該導螺桿藉由該各傳動組作變換連結傳動，而調變該壓取器之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，並達到確保測試品質之實用目的。

本發明之目的二，係提供一種電子元件壓接單元，其係以離合結構分別控制各傳動組之中間輪與傳動輪連結傳動或分離，使該第一方向馬達與該導螺桿藉由該各傳動組作變換連結傳動，而改變由該導螺桿輸出之扭力及轉速，並調變該壓取器之壓接力量及位移速度，進而可在不需更換馬達及在原有的機台上，提供適當的壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，達到提升設備使用效能及節省設備成本之實用目的。

本發明之目的三，係提供一種應用電子元件壓接單元之測試設備，其係於機台上配置有供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置及控制裝置，該供料裝置係設有至少一容納待測電子元件之供料承置器，該收料裝置係設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器，該測試裝置係設有至少一具測試套座之測試電路板，用以對電子元件執行測試作業，該輸送裝置設有至少一本發明之壓接單元，以將電子元件移載至測試裝置，該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，並達到確保作業品質、提升設備使用效能及節省設備成本之實用目的。

習知部分：

10‧‧‧測試裝置

101‧‧‧測試電路板

102‧‧‧測試套座

103‧‧‧探針

104‧‧‧彈簧

11‧‧‧壓接單元

111‧‧‧壓取器

112‧‧‧馬達

113‧‧‧皮帶輪組

114‧‧‧導螺桿

20‧‧‧電子元件

201‧‧‧錫球

本發明部份：

30‧‧‧壓接單元

30’‧‧‧壓接單元

31‧‧‧壓取機構

31’‧‧‧壓取機構

311‧‧‧機座

312‧‧‧導螺桿

312’‧‧‧導螺桿

3121‧‧‧螺套

313‧‧‧壓取器

313’‧‧‧壓取器

3131‧‧‧下壓頭

314‧‧‧滑座

3141‧‧‧滑軌

32‧‧‧第一方向馬達

32’‧‧‧第一方向馬達

33‧‧‧第一傳動組

33’‧‧‧第一傳動組

331‧‧‧第一驅動輪

331’‧‧‧第一驅動輪

332‧‧‧第一中間輪

332’‧‧‧第一中間輪

3321‧‧‧第一支撐軸

333‧‧‧第一撓性件

333’‧‧‧第一撓性件

334‧‧‧第一傳動輪

334’‧‧‧第一傳動輪

335‧‧‧第一從動輪

335’‧‧‧第一從動輪

336‧‧‧第三撓性件

336’‧‧‧第三撓性件

337‧‧‧第一桿件

3371‧‧‧第一承座

3372‧‧‧第一止推軸承

338‧‧‧第一壓缸

339‧‧‧第一彈性件

34‧‧‧第二傳動組

34’‧‧‧第二傳動組

341‧‧‧第二驅動輪

341’‧‧‧第二驅動輪

342‧‧‧第二中間輪

342’‧‧‧第二中間輪

3421‧‧‧第二支撐軸

343‧‧‧第二撓性件

343’‧‧‧第二撓性件

344‧‧‧第二傳動輪

344’‧‧‧第二傳動輪

345‧‧‧第二從動輪

345’‧‧‧第二從動輪

346‧‧‧第四撓性件

346’‧‧‧第四撓性件

347‧‧‧第二桿件

3471‧‧‧第二承座

3472‧‧‧第二止推軸承

348‧‧‧第二壓缸

349‧‧‧第二彈性件

347‧‧‧第二桿件

348‧‧‧第二壓缸

349‧‧‧第二承座

3491‧‧‧第二止推軸承

40‧‧‧機台

41‧‧‧測試裝置

41a‧‧‧測試裝置

411‧‧‧測試電路板

411a‧‧‧測試電路板

412‧‧‧測試套座

412a‧‧‧測試套座

413‧‧‧探針

413a‧‧‧探針

414‧‧‧彈簧

414a‧‧‧彈簧

42‧‧‧電子元件

421‧‧‧錫球

43‧‧‧電子元件

431‧‧‧錫球

60‧‧‧機台

61‧‧‧供料裝置

611‧‧‧供料承置器

62‧‧‧收料裝置

621‧‧‧收料承置器

63‧‧‧測試裝置

631‧‧‧測試電路板

632‧‧‧測試套座

64‧‧‧輸送裝置

641‧‧‧第一拾取器

642‧‧‧第一供料載台

643‧‧‧第二供料載台

644‧‧‧第一組壓接單元

645‧‧‧第二組壓接單元

646‧‧‧第一收料載台

647‧‧‧第二收料載台

648‧‧‧第二拾取器

第1圖：習知電子元件測試設備之示意圖。

第2圖：係第1圖測試設備之測試裝置的部分放大示意圖。

第3圖：習知電子元件測試設備之使用示意圖。

第4圖：係第3圖之部分放大示意圖。

第5圖：本發明第一實施例之結構示意圖。

第6圖：本發明第一實施例第一、二傳動組之立體圖。

第7圖：本發明第一實施例第一、二傳動組之俯視圖。

第8圖：係第7圖之A-A剖視圖。

第9圖：本發明第一實施例壓接電子元件之示意圖(一)。

第10圖：係第9圖之部分放大示意圖。

第11圖：本發明第一實施例壓接電子元件之示意圖(二)。

第12圖：本發明第一實施例壓接電子元件之示意圖(三)。

第13圖：本發明第一實施例壓接電子元件之示意圖(四)。

第14圖：係第13圖之部分放大示意圖。

第15圖：本發明第一實施例壓接電子元件之示意圖(五)。

第16圖：本發明第一實施例壓接另一類型電子元件之示意圖(一)。

第17圖：係第16圖之部分放大示意圖。

第18圖：本發明第一實施例壓接另一類型電子元件之示意圖(二)。

第19圖：本發明第一實施例壓接另一類型電子元件之示意圖(三)。

第20圖：本發明第一實施例壓接另一類型電子元件之示意圖(四)。

第21圖：係第20圖之部分放大示意圖。

第22圖：本發明第一實施例壓接另一類型電子元件之示意圖(五)。

第23圖：本發明第二實施例之結構示意圖。

第24圖：本發明第二實施例第一、二傳動組之俯視圖。

第25圖：本發明應用於測試設備之示意圖。

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5~8圖，本發明第一實施例之電子元件壓接單元30主要係包含有壓取機構31、第一方向馬達32及至少二傳動組；該壓取機構31係於一機座311上架設一可作第一方向(Z方向)及第二方向(X方向)位移之壓取器313，於本實施例 中，該機座311上係架設有以第一方向(Z方向)配置之導螺桿312，該導螺桿312之螺套3121則連結傳動至該壓取器313，以於該導螺桿312旋轉作動時，帶動該壓取器313作第一方向(Z方向)位移，於本實施例中，該螺套3121係連結於一可作第一方向(Z方向)升降滑移之滑座314，該滑座314上並設有第二方向(X方向)之滑軌3141，該壓取器313則滑設於該滑軌3141上，而使該壓取器313除了可藉由該滑座314的帶動作第一方向(Z方向)的升降位移外，亦可於該滑座314上作第二方向(X方向)的橫向位移；由於本申請案的重點在於第一方向(Z方向)的升降位移，因此該壓取器313第二方向(X方向)橫向位移的驅動方式在此不予贅述。該壓取器313底部係設有至少一可為吸嘴之下壓頭，以取放電子元件，於本實施例中，該壓取器313底部係設有複數個下壓頭3131，以同時取放複數個電子元件；該壓接單元30係於該壓取機構31之導螺桿312的側方位置裝設有第一方向馬達32，該壓接單元30並於該第一方向馬達32之輸出軸與該導螺桿312間連結設有至少二傳動組，於本實施例中，該第一方向馬達32之輸出軸與該導螺桿312間係連結設有第一傳動組33及第二傳動組34；其中，該第一傳動組33係於該第一方向馬達32之輸出軸上設有第一驅動輪331，以連結帶動一架設於該第一驅動輪331周側位置之第一中間輪332，於本實施例中，該第一中間輪332係以軸承架設於一第一支撐軸3321上，該第一驅動輪331與該第一中間輪332間則連結設有一為皮帶之第一撓性件333，使該第一中間輪332可藉由該第一驅動輪331及第一撓性件333的帶動，而於該第一支撐軸3321上樞轉；該第二傳動組34則於該第一方向馬達32之輸出軸上設有第二驅動輪341，以連結帶動一架設於該第二驅動輪341周側位置之第二中間輪342，於本實施例中，該第二中間輪342係以軸承架設於一第二支撐軸3421上，該第二驅動輪341 與該第二中間輪342間則連結設有一為皮帶之第二撓性件343，使該第二中間輪342可藉由該第一驅動輪331及第二撓性件343的帶動，而於該第二支撐軸3421上樞轉；另該第一傳動組33係於第一支撐軸3321上與該第一中間輪332同軸樞設有第一傳動輪334，以連結設於該導螺桿312上之第一從動輪335，於本實施例中，該第一從動輪335係鍵結於該導螺桿312上，該第一傳動輪334與該第一從動輪335間則連結設有一為皮帶之第三撓性件336，使該導螺桿312可藉由該第一傳動輪334及第三撓性件336的帶動，而由該第一從動輪335帶動樞轉；該第二傳動組34則於第二支撐軸3421上與該第二中間輪342同軸樞設有第二傳動輪344，以連結設於該導螺桿312上之第二從動輪345，於本實施例中，該第二從動輪345係鍵結於該導螺桿312上，該第二傳動輪344與該第二從動輪345間係連結設有一為皮帶之第四撓性件346，使該導螺桿312可藉由該第二傳動輪344及第四撓性件346的帶動，而由該第二從動輪345帶動樞轉；其中，該第一傳動組33之第一驅動輪331、第一中間輪332、第一傳動輪334、第一從動輪335與該第二傳動組34之第二驅動輪341、第二中間輪342、第二傳動輪344、第二從動輪345係具不同的相對轉速比，例如，該第一傳動組33之第一驅動輪331、第一中間輪332、第一傳動輪334、第一從動輪335之外徑比可為3：6：6：6，使得該第一傳動組33之第一驅動輪331、第一中間輪332、第一傳動輪334、第一從動輪335之轉速比為2：1：1：1，另該第二傳動組34之第二驅動輪341、第二中間輪342、第二傳動輪344、第二從動輪345之外徑比可為4：6：6：6，使得該第二傳動組34之第二驅動輪341、第二中間輪342、第二傳動輪344、第二從動輪345之轉速比為1.5：1：1：1，又由於第一傳動組33之第一驅動輪331與第 二傳動組34之第二驅動輪341同軸裝設於第一方向馬達32之輸出軸上，而具有相同的轉速，因此第一傳動組33之第一驅動輪331、第一中間輪332、第一傳動輪334、第一從動輪335與第二傳動組34的相對轉速比為6：3：3：3，而第二傳動組34之第二驅動輪341、第二中間輪342、第二傳動輪344、第二從動輪345與第一傳動組33的相對轉速比則為6：4：4：4；亦即第一傳動組33具有低轉速高扭力的特性，而第二傳動組34則具有高轉速低扭力的特性；此外，在第一傳動組33之第一從動輪335與第二傳動組34之第二從動輪345為具有相同的外徑時，由於都是鍵結於該導螺桿312上同動，因此亦可以單一個一體式的長形從動輪來取代。另該第一傳動組33之第一中間輪332與第一傳動輪334間係設有第一離合結構，以控制該第一中間輪332與第一傳動輪334連結傳動或分離，該第一離合結構可為手動操作或自動操作者，於本實施例中，該第一離合結構係為自動操作者，其係於該第一中間輪332與第一傳動輪334軸向穿設有複數支第一桿件337，並以第一驅動源驅動各第一桿件337位移而自該第一傳動輪334穿伸至該第一中間輪332之輪面上的孔洞，使該第一中間輪332與第一傳動輪334連結傳動，或驅動各第一桿件337位移而脫離第一中間輪332，使該第一中間輪332與第一傳動輪334分離，於本實施例中，該第一驅動源係設有供驅動各第一桿件337位移之第一壓缸338及抵推各第一桿件337反向位移之第一彈性件339，該各第一桿件337係連結於一第一承座3371上，並於該第一承座3371與第一壓缸338之伸縮桿間連結設有第一止推軸承3372，以使該第一中間輪332與第一傳動輪334可順利旋轉作動；該第二傳動組34之第二中間輪342與第二傳動輪344間則設有第二離合結構，以控制該第二中間輪342與第二傳動輪344連結傳動或分離，該第二離合結構可為手動操作或自動操作 者，於本實施例中，該第二離合結構係為自動操作者，其係於該第二中間輪342與第二傳動輪344軸向穿設有複數支第二桿件347，並以一第二驅動源驅動各第二桿件347位移而自第二中間輪342穿伸至該第二傳動輪344之輪面上的孔洞，使該第二中間輪342與第二傳動輪344連結傳動，或驅動各第二桿件347位移而脫離第二傳動輪344，使該第二中間輪342與第二傳動輪344分離，於本實施例中，該第二驅動源係設有供驅動各第二桿件347位移之第二壓缸348及抵推各第二桿件347反向位移之第二彈性件349，該各第二桿件347係連結於第二承座3471上，並於該第二承座3471與第二壓缸348之伸縮桿間連結設有第二止推軸承3472，以使該第二中間輪342與第二傳動輪344可順利旋轉作動，而可以該第一離合結構及第二離合結構分別控制該第一傳動組33之第一中間輪332、第一傳動輪334及該第二傳動組34之第二中間輪342、第二傳動輪344作相互搭配之連結傳動或分離，使該第一方向馬達32與該導螺桿312藉由該第一傳動組33或第二傳動組34作變換連結傳動，由於該第一傳動組33之第一驅動輪331、第一中間輪332、第一傳動輪334、第一從動輪335與該第二傳動組34之第二驅動輪341、第二中間輪342、第二傳動輪344、第二從動輪345係具不同的相對轉速比，而可改變由該導螺桿312輸出之扭力及轉速，並進而調變帶動該壓取器313之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，亦即當該第一離合結構控制第一傳動組33之第一中間輪332與第一傳動輪334連結傳動，且該第二離合結構控制第二傳動組34之第二中間輪342與第二傳動輪344分離時，該第一方向馬達32與該導螺桿312即藉由該第一傳動組33作連結傳動，而可由該導螺桿312輸出之較大的扭力及較低的轉速，另當該第一離合結構控制第一傳動組33之第一中間輪332與第一傳動輪334分離， 且該第二離合結構控制第二傳動組34之第二中間輪342與第二傳動輪344連結傳動時，該第一方向馬達32與該導螺桿312即藉由該第二傳動組34作連結傳動，而可由該導螺桿312輸出之較小的扭力及較高的轉速。

請參閱第9、10、11圖，本發明第一實施例之壓接單元30係可應用於測試設備，該測試設備之機台40上設有測試裝置41，該測試裝置41則於一測試電路板411上設有複數個測試套座412，並於該各測試套座412內設有複數支探針413，各探針413下方則分別設有彈簧414，使各探針413可作彈性伸縮位移，另該壓接單元30之壓取器313係可驅動位移而將電子元件移載至該測試裝置41上方，以執行電子元件之測試作業；以執行電子元件42之測試作業為例，該壓接單元30之各下壓頭3131係同時吸取複數個電子元件42，並將各電子元件42移載至該測試裝置41上方，另依據電子元件42之各錫球421位置及數量，而於機台40上裝設對應之測試裝置41，另於壓接單元30之第一方向馬達32選擇以第一傳動組33或第二傳動組34連結傳動該導螺桿312，而由該導螺桿312輸出適當的扭力及轉速；於本實施例中，由於電子元件42之各錫球421的數量較少，因此，該第一離合結構之第一驅動源的第一壓缸338係不作動，使該第一中間輪332與第一傳動輪334分離，該第二離合結構則以第二壓缸348驅動各第二桿件347位移而穿伸該第二中間輪342及第二傳動輪344，使該第二中間輪342與第二傳動輪344連結傳動；請參閱第12、13、14圖，該第一方向馬達32之輸出軸即藉由第二傳動組34之第二驅動輪341、第二撓性件343、第二中間輪342、第二傳動輪344、第四撓性件346、第二從動輪345連結帶動該導螺桿312旋轉作動，而帶動該壓取器313作第一方向(Z方向)下壓位移，並將各電子元件42置入對應之測試套座412中，使各電子元件 42之各錫球421分別接觸各測試套座412內之各探針413，在此同時，第一方向馬達32之輸出軸將同時帶動第一傳動組33之第一驅動輪331，而藉由第一撓性件333帶動第一中間輪332於該第一支撐軸3321上自由轉動，另該第一傳動組33鍵結於導螺桿312上之第一從動輪335將隨同第二從動輪345轉動，而藉由第三撓性件336帶動第一傳動輪334於該第一支撐軸3321上自由轉動；請參閱第12、13、15圖，各電子元件42之各錫球421分別接觸各測試套座412內之各探針413後，該第一方向馬達32持續以第二傳動組34連結帶動該導螺桿312旋轉，而帶動該壓取器313將各電子元件42再下壓一適當距離，各探針413即受到電子元件42之各錫球421壓抵而壓縮彈簧414，以確保電子元件42之各錫球421與測試套座412內之各探針413相接觸，即可同時執行複數個電子元件42之測試作業；於本實施例中，由於電子元件42之各錫球421的數量較少，相對的各測試套座412內的探針413及彈簧414的數量也較少，因此壓取器313所需之壓接力量也較小，故當選擇以第二傳動組34連結帶動時，由於該第二傳動組34具有高轉速低扭力的特性，而可使該導螺桿312輸出較小的扭力及較高的轉速，進而提供該壓取器313適當的壓接力量及位移速度。

請參閱第16、17、18圖，於執行其他不同類型電子元件43之測試作業時，由於該電子元件43之各錫球431位置不同且數量增加，其係依據該電子元件43之各錫球431位置及數量，而於機台40上裝設另一具測試電路板411a、測試套座412a、探針413a及彈簧414a之測試裝置41a，另該壓接單元30之各下壓頭3131同時吸取複數個電子元件43，並將各電子元件43移載至該測試裝置41a上方，另為了確保由該導螺桿312輸出之足夠的扭力，可於壓接單元30之第一 方向馬達32選擇變換以第一傳動組33連結傳動該導螺桿312，而以該第一離合結構之第一壓缸338驅動各第一桿件337位移而穿伸該第一中間輪332及第一傳動輪334，使該第一中間輪332與第一傳動輪334連結傳動，該第二離合結構之第二驅動源的第二壓缸348則不作動，使該第二中間輪342與第二傳動輪344分離；請參閱第19、20、21圖，該第一方向馬達32之輸出軸即藉由第一傳動組33之第一驅動輪331、第一撓性件333、第一中間輪332、第一傳動輪334、第三撓性件336、第一從動輪335連結帶動該導螺桿312旋轉作動，而帶動該壓取器313作第一方向(Z方向)下壓位移，並將各電子元件43置入對應之測試套座412a中，使各電子元件43之各錫球431分別接觸各測試套座412a內之各探針413a，在此同時，第一方向馬達32之輸出軸將同時帶動第二傳動組43之第二驅動輪341，而藉由第二撓性件343帶動第二中間輪342於該第二支撐軸3421上自由轉動，另該第二傳動組34鍵結於導螺桿312上之第二從動輪345將隨同第一從動輪335轉動，而藉由第四撓性件346帶動第二傳動輪344於該第二支撐軸3421上自由轉動；請參閱第19、20、22圖，各電子元件43之各錫球431分別接觸各測試套座412a內之各探針413a後，該第一方向馬達32持續以第一傳動組33連結帶動該導螺桿312旋轉，而帶動該壓取器313將各電子元件43再下壓一適當距離，各探針413a即受到電子元件43之各錫球431壓抵而壓縮彈簧414a，以確保電子元件43之各錫球431與測試套座412a內之各探針413a相接觸，即可同時執行複數個電子元件43之測試作業；於本實施例中，由於電子元件43之各錫球431的數量較多，相對的各測試套座412a內的探針413a及彈簧414a的數量也較多，因此壓取器313所需之壓接力量也較大，故當選擇以第一傳動組33連結帶動時，由於該 第一傳動組33具有低轉速高扭力的特性，而可增加該導螺桿312輸出的扭力，並使該壓取器313的下壓力足夠克服所有彈簧414a產生的反作用力，而提供適當的壓接力量及位移速度。藉此，本發明第一實施例之壓接單元30係利用第一、二離合結構分別控制第一傳動組33之第一中間輪332、第一傳動輪334及第二傳動組34之第二中間輪342、第二傳動輪344連結傳動或分離，使該第一方向馬達32與該導螺桿312藉由該第一傳動組33或第二傳動組34作變換連結傳動，而調變該壓取器313之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，並達到確保測試品質之實用效益。另外，藉由該第一傳動組33及第二傳動組34作變換連結傳動，即可改變由該導螺桿312輸出之扭力及轉速及該壓取器313之壓接力量及位移速度，而可在不需更換馬達及在原有的機台上，提供適當的壓接力量及位移速度，以執行各種不同類型電子元件之測試作業，進而達到提升設備使用效能及節省設備成本之實用效益。

請參閱第23、24圖，本發明第二實施例與第一實施例之差異僅在於各傳動組的配置方式，本發明第二實施例之電子元件壓接單元30’係包含有壓取機構31’、第一方向馬達32’，以及連結於該第一方向馬達32’之輸出軸與該導螺桿312’間之第一傳動組33’及第二傳動組34’；其中，該第一傳動組33’係於該第一方向馬達32’之輸出軸上設有第一驅動輪331’，該第一驅動輪331’並以第一撓性件333’連結第一中間輪332’；該第二傳動組34’則於該第一方向馬達32’之輸出軸上設有第二驅動輪341’，該第二驅動輪341’並以第二撓性件343’連結第二中間輪342’；另該第一傳動組33’於該第一中間輪332’同軸樞設有第一傳動輪334’，該第一傳動輪334’並以第三撓性件336’連結設於該導螺桿312’上之第一從動輪335’；該第二傳動組34’則於該第二 中間輪342’同軸樞設有第二傳動輪344’，該第二傳動輪344’並以第四撓性件346’連結設於該導螺桿312’上之第二從動輪345’；其中，該第一傳動組33’之第一驅動輪331’、第一中間輪332’、第一傳動輪334’、第一從動輪335’與該第二傳動組34’之第二驅動輪341’、第二中間輪342’、第二傳動輪344’、第二從動輪345’係具不同的相對轉速比，例如，該第一傳動組33’之第一驅動輪331’、第一中間輪332’、第一傳動輪334’、第一從動輪335’之外徑比可為6：6：6：4，使得該第一傳動組33’之第一驅動輪331’、第一中間輪332’、第一傳動輪334’、第一從動輪335’之轉速比為1：1：1：1.5，另該第二傳動組34’之第二驅動輪341’、第二中間輪342’、第二傳動輪344’、第二從動輪345’之外徑比可為6：6：6：3，使得該第二傳動組34’之第二驅動輪341’、第二中間輪342’、第二傳動輪344’、第二從動輪345’之轉速比則可為1：1：1：2，因此第一傳動組33’之第一驅動輪331’、第一中間輪332’、第一傳動輪334’、第一從動輪335’與第二傳動組34’的相對轉速比為1：1：1：1.5，而第二傳動組34’之第二驅動輪341’、第二中間輪342’、第二傳動輪344’、第二從動輪345’與第一傳動組33’的相對轉速比則為1：1：1：2；亦即第一傳動組33’具有低轉速高扭力的特性，而第二傳動組34’則具有高轉速低扭力的特性；此外，在第一傳動組33’之第一驅動輪331’與第二傳動組34’之第二驅動輪341’為具有相同的外徑時，由於都是鍵結於第一方向馬達32’之輸出軸上同動，因此亦可以單一個一體式的長形驅動輪來取代。另該第一傳動組33’之第一中間輪332’與第一傳動輪334’間係設有第一離合結構，以控制該第一中間輪332’與第一傳動輪334’連結傳動或分離，該第二傳動組34’ 之第二中間輪342’與第二傳動輪344’間則設有第二離合結構，以控制該第二中間輪342’與第二傳動輪344’連結傳動或分離，而以該第一離合結構及第二離合結構分別控制該第一傳動組33’之第一中間輪332’、第一傳動輪334’及該第二傳動組34’之第二中間輪342’、第二傳動輪344’作相互搭配之連結傳動或分離，使該第一方向馬達32’與該導螺桿312’藉由該第一傳動組33’或第二傳動組34’作變換連結傳動，由於該第一傳動組33’之第一驅動輪331’、第一中間輪332’、第一傳動輪334’、第一從動輪335與該第二傳動組34’之第二驅動輪341’、第二中間輪342’、第二傳動輪344’、第二從動輪345’係具不同的相對轉速比，而可改變由該導螺桿312’輸出之扭力及轉速，並進而調變帶動該壓取器313’之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，亦即當該第一離合結構控制第一傳動組33’之第一中間輪332’與第一傳動輪334’連結傳動，且該第二離合結構控制第二傳動組34’之第二中間輪342’與第二傳動輪344’分離時，該第一方向馬達32’與該導螺桿312’即藉由該第一傳動組33’作連結傳動，由於該第一傳動組33’具有低轉速高扭力的特性，而可由該導螺桿312’輸出之較大的扭力及較低的轉速；另當該第一離合結構控制第一傳動組33’之第一中間輪332’與第一傳動輪334’分離，且該第二離合結構控制第二傳動組34’之第二中間輪342’與第二傳動輪344’連結傳動時，該第一方向馬達32’與該導螺桿312’即藉由該第二傳動組34’作連結傳動，由於該第二傳動組34’具有高轉速低扭力的特性，而可由該導螺桿312’輸出之較小的扭力及較高的轉速；藉此，本發明第二實施例之壓接單元30’係利用第一、二離合結構分別控制第一傳動組33’之第一中間輪332’、第一傳動輪334’及第二傳動組34’之第二中間輪342’、第二 傳動輪344’連結傳動或分離，使該第一方向馬達32’與該導螺桿312’藉由該第一傳動組33’或第二傳動組34’作變換連結傳動，而調變該壓取器313’之壓接力量及位移速度，以因應各種類型電子元件的測試作業需求，並達到確保測試品質之實用效益。另外，藉由該第一傳動組33’及第二傳動組34’作變換連結傳動，即可改變由該導螺桿312’輸出之扭力及轉速及該壓取器313’之壓接力量及位移速度，而可在不需更換馬達及在原有的機台上，提供適當的壓接力量及位移速度，以執行各種不同類型電子元件之測試作業，進而達到提升設備使用效能及節省設備成本之實用效益。

請參閱第25圖，係本發明電子元件壓接單元應用於測試設備之示意圖，該測試設備係於機台60上配置有供料裝置61、收料裝置62、測試裝置63、輸送裝置64及控制裝置(圖未示出)；該供料裝置61係於機台60上設有至少一為供料盤之供料承置器611，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置62係於機台60上設有至少一為收料盤之收料承置器621，用以容納至少一完測之電子元件；該測試裝置63係於機台60上設有至少一具測試套座632之測試電路板631，以對電子元件執行測試作業；該輸送裝置64係於機台60上設有至少一本發明之壓接單元，用以將電子元件移載至測試裝置63執行測試作業；於本實施例中，該輸送裝置64係設有之第一拾取器641，以於供料裝置61之供料承置器611取出待測之電子元件，並分別輸送至第一供料載台642及第二供料載台643，該第一供料載台642及第二供料載台643將待測之電子元件載送至測試裝置63處，該輸送裝置64於該測試裝置63處設有相同於本發明電子元件壓接單元之第一組壓接單元644及第二組壓接單元645，該第一組壓接單元644及第二組壓接單元645分別將第一供料載台642及第二供料載台643上待測之電子元件移載至測試裝置 63執行測試作業，以及將測試裝置63處完測之電子元件移載至第一收料載台646及第二收料載台647，而由該第一收料載台646及第二收料載台647載出已測之電子元件，該輸送裝置64另設有第二拾取器648，以於第一收料載台646及第二收料載台647上取出完測之電子元件，並依據測試結果，將完測之電子元件輸送至收料裝置62之收料承置器621分類收置；該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。

據此，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。

Claims (10)

1. 一種電子元件壓接單元，主要係包含：壓取機構：係於機座上架設有呈第一方向配置之導螺桿，並以該導螺桿連結帶動一壓接電子元件之壓取器；第一方向馬達：係設有輸出軸；至少二傳動組：係設於該第一方向馬達之輸出軸與該壓取機構之導螺桿間，該各傳動組係於該第一方向馬達之輸出軸上設有驅動輪，以分別連結帶動各中間輪，該各中間輪則分別同軸樞設有各傳動輪，而以該各傳動輪連結該導螺桿上的從動輪，並使該各傳動組之驅動輪、中間輪、傳動輪及從動輪具不同的相對轉速比，另於該各傳動組之中間輪與傳動輪間分別設有離合結構，以分別控制該各傳動組之中間輪及傳動輪連結傳動或分離，而調變該壓取器之壓接力量及位移速度。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接單元，其中，該壓取器底部係設有至少一下壓頭。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接單元，其中，該第一方向馬達之輸出軸與該壓取機構之導螺桿間係連結設有第一傳動組及第二傳動組。
4. 依申請專利範圍第3項所述之電子元件壓接單元，其中，該第一傳動組係於該第一方向馬達之輸出軸上設有第一驅動輪，以連結帶動一架設於該第一驅動輪周側位置之第一中間輪，該第一中間輪則同軸樞設有第一傳動輪，以連結設於該導螺桿上之第一從動輪，並於該第一中間輪與該第一傳動輪間設有第一離合結構。
5. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件壓接單元，其中，該第一傳動組之第一驅動輪與該第一中間輪間係連結設有第一撓性件，該第一傳動輪與該第一從動輪間則連結設有第三撓性件。
6. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件壓接單元，其中，該第一離合結構係於該第一中間輪與該第一傳動輪軸向穿設有第一桿件，並以一第一驅動源驅動該各第一桿件位移而穿伸該第一中間輪與該第一傳動輪，使該第一中間輪與該第一傳動輪連結傳動，或驅動該各第一桿件位移而脫離該第一中間輪，使該第一中間輪與該第一傳動輪分離。
7. 依申請專利範圍第3項所述之電子元件壓接單元，其中，該第二傳動組係於該第一方向馬達之輸出軸上設有第二驅動輪，以連結帶動一架設於該第二驅動輪周側位置之第二中間輪，該第二中間輪則同軸樞設有第二傳動輪，以連結設於該導螺桿上之第二從動輪，並於該第二中間輪與該第二傳動輪間設有第二離合結構。
8. 依申請專利範圍第7項所述之電子元件壓接單元，其中，該第二傳動組之第二驅動輪與該第二中間輪間係連結設有第二撓性件，該第二傳動輪與該第二從動輪間則連結設有第四撓性件。
9. 依申請專利範圍第7項所述之電子元件壓接單元，其中，該第二離合結構係於該第二中間輪與該第二傳動輪軸向穿設有第二桿件，並以一第二驅動源驅動該各第二桿件位移而穿伸該第二中間輪及該第二傳動輪，使該第二中間輪與該第二傳動輪連結傳動，或驅動該各第二桿件位移而脫離該第二傳動輪，使該第二中間輪與該第二傳動輪分離。
10. 一種應用電子元件壓接單元之測試設備，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，用以容納至少一完測之電子元件；測試裝置：係裝配於該機台上，並設有至少一具測試套座之測試電路板，以對電子元件執行測試作業；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件壓接單元，以將電子元件移載至測試裝置；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。