TWI714209B - 自動化探針取放設備及自動化探針取放機台 - Google Patents

Abstract

一種自動化探針取放設備，包含：一基座；一基板，在厚度方向設有一通孔；一出氣針，位設於基板的下方並包含一出氣口，其向上朝向通孔並與通孔之間間隔出一距離；一多軸移動平台，組設於基座上；一送料器，組設於多軸移動平台上並被多軸移動平台帶動至出氣口與通孔之間；一承料器，組設於基座與多軸移動平台之其中一者上；一氣動吸嘴取放器，組設於多軸移動平台上並被多軸移動平台帶動至通孔的上方與帶動至承料器的上方；一氣壓源，分別連通於出氣針與氣動吸嘴取放器；及一控制器，分別電性連接於氣壓源與多軸移動平台。

Description

自動化探針取放設備及自動化探針取放機台

本發明係關於一種自動化探針取放設備，尤指一種可確實達到省時省力、降低成本及提高生產效能之目的的自動化探針取放設備。

例如於半導體的製程中，電子元件上的積體電路(IC)通常會設有多個接腳，例如數十個或上百個球狀接腳，且這些接腳係緊密的排列設置。而在該積體電路製作完成後，係會利用具有探針之基盤進行該積體電路的檢測，亦即先以基盤載置與接腳之數量與位置相對應的探針，之後移動基盤而使各個探針接觸各個接腳，並電性導通探針以對接腳進行電路檢測，藉以檢測積體電路於製作過程中是否發生損壞。

於傳統的作業方式上，基盤上所載置之用於檢測的探針是以人工方式進行取放，亦即以人工使用鑷子夾取細小的探針後，再仔細地一一將探針對位放置於基盤上的插孔。

然而，上述習知以人工取放探針的作業方式不僅耗時費力，探針亦有可能因人工夾持施力不均而造成損壞，進一步造成探針成本的增加以及生產效能的降低。

為了改善上述習知以人工取放探針的作業方式所具有的缺點，本發明係提出一種自動化探針取放設備，其包含一基座、一基板、一出氣針、一多軸移動平台、一送料器、一承料器、一氣動吸嘴取放器、一氣壓源以及一控制器。其中，該基板在厚度方向設有一通孔；該出氣針係位設於該基板的下方，且該出氣針包含一出氣口，該出氣口係向上朝向該通孔並與該通孔之間間隔出一距離；該多軸移動平台係組設於該基座上；該送料器係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至該出氣口與該通孔之間；該承料器係組設於該基座與該多軸移動平台之其中一者上；該氣動吸嘴取放器係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至該通孔的上方與帶動至該承料器的上方；該氣壓源，係分別連通於該出氣針與該氣動吸嘴取放器；該控制器係分別電性連接於該氣壓源與該多軸移動平台。藉由上述之結構設計，可確實達到省時省力、降低成本及提高生產效能之目的。

上述之該氣動吸嘴取放器包含一氣動吸嘴取放盤及複數個氣動管路，該複數個氣動管路係分別連通於該氣動吸嘴取放盤。

上述之該氣動吸嘴取放盤係為一矩形狀之氣動吸嘴取放盤，且該複數個氣動管路之數量係為四個並分別連通於該氣動吸嘴取放盤之四個角落。

上述之該承料器係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至一預設位置。

上述之承料器係為一盤狀之承料器，且該承料器凹設有複數個凹陷部。

上述之自動化探針取放設備更包含至少一感測器，該至少一感測器係電性連接於該控制器並組設於該基座、該多軸移動平台、該送料器、該承料器、該氣動吸嘴取放器與該氣壓源之至少其中一者上。

上述之該至少一感測器係選自下列感測器種類群組中之至少其中一者：位移感測器、壓力感測器、溫度感測器、電量感測器及影像感測器。

上述之該多軸移動平台係為一xyz三軸移動平台。

本發明亦有關於一種自動化探針取放機台，包含一機架及一如上所述之自動化探針取放設備，且該自動化探針取放設備係置設於該機架上。

上述之自動化探針取放設備更包含一警示器，且該警示器係電性連接於該控制器。

1‧‧‧自動化探針取放設備

11‧‧‧基座

111‧‧‧基板

112‧‧‧出氣針

113‧‧‧通孔

114‧‧‧出氣口

12‧‧‧多軸移動平台

13‧‧‧送料器

14‧‧‧承料器

141‧‧‧凹陷部

15‧‧‧氣動吸嘴取放器

151‧‧‧氣動吸嘴取放盤

152‧‧‧氣動管路

16‧‧‧氣壓源

17‧‧‧控制器

171‧‧‧顯示螢幕

18‧‧‧感測器

2‧‧‧自動化探針取放機台

21‧‧‧機架

22‧‧‧輪子

23‧‧‧警示器

31‧‧‧探針

32‧‧‧承載盤

33‧‧‧載置盤

331‧‧‧插孔

34‧‧‧仿形座

P‧‧‧預設位置

圖1係為本發明較佳具體實施例之立體圖。

圖2係為本發明較佳具體實施例之部分結構側視圖。

圖3係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之一。

圖4係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之二。

圖5係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之三。

圖6係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之四。

圖7係為本發明較佳具體實施例之實施示意圖。

請參照圖1，其係為本發明較佳具體實施例之立體圖；另於圖1中表示出部分結構的放大示意圖。於圖1中顯示有一自動化探針取放設備1，且此自動化探針取放設備1包含一基座11、一基板111、一出氣針112、一多軸移動平台12、一送料器13、一承料器14、一氣動吸嘴取放器15、一氣壓源16以及一控制器17。

請參照圖2，其係為本發明較佳具體實施例之部分結構側視圖，並請同時一併參照圖1。如圖1及圖2所示，其中之基板111在厚度方向設有一通孔113，出氣針112係位設於基板111的下方，且出氣針112包含一出氣口114，此出氣口114係向上朝向通孔113並與通孔113之間間隔出一距離；多軸移動平台12係組設於基座11上；送料器13係組設於多軸移動平台12上並被多軸移動平台12帶動至出氣口114與通孔113之間；承料器14係組設於基座11與多軸移動平台12之其中一者上；氣動吸嘴取放器15係組設於多軸移動平台12上並被多軸移動平台12帶動至通孔113的上方與帶動至承料器14的上方；氣壓源16係分別連通於出氣針112與氣動吸嘴取放器15(於圖1中係以連接線概略表示)；控制器17係分別電性連接於氣壓源16與多軸移動平台12(於圖1中係以連接線概略表示)。

上述自動化探針取放設備1之作動方式詳述如下。首先，於送料器13上放置一個插置有多個探針31之承載盤32(即原料盤)，於承料器14上放置一空的且具有多個插孔331的載置盤33，該載置盤33即是要載置探針31並用於測試例如積體電路之接腳(圖未示)的治具(載置盤33載置探針31後即是要做測試之廠商客戶所要求的最後產品)。此外，於氣動吸嘴取放器15上會放置一個依照載置盤33仿生製作的仿形座34，所謂仿生製作的仿形座34是以與載置盤33鏡射方 式所製作的仿形座34，故仿形座34之插孔341的位置、排列方式與數量會與載置盤33之插孔331的位置、排列方式與數量呈彼此鏡射對應配置。

請同時參照圖3至圖6，其中之圖3係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之一，圖4係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之二，圖5係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之三，圖6係為本發明較佳具體實施例之作動示意圖之四，並請同時一併參照圖1及圖2。

當完成上述配置後，以控制器17(例如以程式)控制氣壓源16與多軸移動平台12開始作動。首先，送料器13會被多軸移動平台12帶動至出氣口114與通孔113之間(即送料器13會位於基板111的下方，如圖2所示)，而氣動吸嘴取放器15會被多軸移動平台12帶動至通孔113的上方(如圖2及圖3所示)，此時，送料器13所放置之承載盤32的多個探針31會依序地移動至出氣口114，出氣口114會出氣推動探針31，氣動吸嘴取放器15同時吸取探針31，並以此方式一一將探針31吸取至仿形座34(如圖2所示)，若總共需要兩百支探針31，則前述動作會重複兩百次(一次吸取一支探針31)(在從承載盤32吸取探針31時，因多個探針31是以矩形陣列排列，為節省探針31吸取時間，可以「之」字形移動承載盤32)，最後當所有探針31吸取完成之後，氣動吸嘴取放器15會被多軸移動平台12帶動至承料器14的上方(如圖5所示)，然後將仿形座34上的所有探針31一次性放入載置盤33的插孔331，最後氣動吸嘴取放器15被多軸移動平台12帶動移開(如圖6所示)。

於本實施例中，承料器14係組設於多軸移動平台12上並被多軸移動平台12帶動至一預設位置P。即，當氣動吸嘴取放器15在所有探針31吸取完成之後，承料器14可先被多軸移動平台12帶動至預設位置P(如圖4所示)，氣動吸 嘴取放器15再被多軸移動平台12帶動至承料器14的上方，然後將仿形座34上的所有探針31一次放入載置盤33的插孔331(如圖5所示)，最後承料器14再被多軸移動平台12帶動回位(如圖6所示)。當然，於結構設計上，承料器14亦可組設於基座11上，例如直接組設於基座11上於預設位置P處。

由上述可知，利用自動化取放探針31，可確實達到省時省力(自動依序吸取探針31，最後一次性放入載置盤33的插孔331(最後產品))、降低成本(例如探針31不會因夾持力道不均而損壞)及提高生產效能(探針31取放時間大幅減少)之目的。

於本實施例中，氣動吸嘴取放器15包含一氣動吸嘴取放盤151及複數個氣動管路152，且複數個氣動管路152係分別連通於氣動吸嘴取放盤151。藉此，於操作時可視實際需要以控制器17控制調整氣壓源16供給至不同氣動管路152的氣體壓力，亦即藉由盤狀與多個管路之設計，可更穩定地進行探針31之吸取。例如，如圖式所示，氣動吸嘴取放盤151係為一矩形狀之氣動吸嘴取放盤151，且複數個氣動管路152之數量係為四個並分別連通於氣動吸嘴取放盤151之四個角落，如此可平均吸取力道而穩定地吸取探針31，或者可視吸取探針31的位置(例如位置偏向某一邊)而控制調整不同氣動管路152的氣體壓力以平均吸取力道。

另由圖式可知，於本實施例中，承料器14係為一盤狀之承料器14，且此承料器14凹設有複數個凹陷部141。藉此，可方便作業人員取放承料器14上的載置盤33。

在使用時亦可使自動化探針取放設備1包含至少一感測器18，此至少一感測器18係電性連接於控制器17並組設於基座11、多軸移動平台12、送料器13、承料器14、氣動吸嘴取放器15與氣壓源16之至少其中一者上。換言之，感測 器18之數量與組設位置並不限定，端視實際使用所需。例如，至少一感測器18可選自下列感測器種類群組中之至少其中一者：位移感測器、壓力感測器、溫度感測器、電量感測器及影像感測器。藉此，若需感測多軸移動平台12的移動位置是否正確，即可在基座11、多軸移動平台12、送料器13及/或承料器14組設位移感測器；若需感測氣體壓力是否正常，即可在氣動吸嘴取放器15及/或氣壓源16組設壓力感測器；若需感測工作溫度是否正常，即可於前述構件(位置不限定)組裝溫度感測器；若需感測工作電量之傳輸是否正常，亦可於前述構件之電路中(位置不限定)組裝電量感測器；若需感測探針31是否取放正常，即可於送料器13及/或承料器14組裝影像感測器(其可利用影像辨識方式感測；影像辨識為熟知之技術，於此不再加以贅述)。欲說明的是，於本實施例之圖式中係概略表示出可在不同位置設置不同的感測器18，並未表示出上述所有種類之感測器18，但該領域之人在閱讀上述說明後當可輕易瞭解及實施該項技術內容(不同整類之感測器18的配置)。

上述之多軸移動平台12於本實施例中係為一xyz三軸移動平台，即x軸、y軸、z軸移動平台，但亦可為其他多軸移動平台，例如依實際需要而使用旋轉軸。另外，多軸移動平台12的動力方式並不限制，例如可使用伺服馬達、氣壓缸等。

請參照圖7，其係為本發明較佳具體實施例之實施示意圖。於圖7中顯示有一自動化探針取放機台2，此自動化探針取放機台2包含一機架21及上述之自動化探針取放設備1，且自動化探針取放設備1係置設於機架21上。換言之，可將自動化探針取放設備1整合置設至機架21上，如此在操作上可更為方便。

圖7所示之自動化探針取放機台2可裝設輪子22，如此可使自動化探針取放機台2方便移動至所需位置。

另外，自動化探針取放機台2於本實施例中可更包含一警示器23，且此警示器23係電性連接於控制器17(於圖7中可將控制器17組設於自動化探針取放機台2一側，且於實際使用時，控制器17還可包括一顯示螢幕171以顯示各項操作訊息；另氣壓源16可設置在自動化探針取放機台2下部)。藉此，當自動化探針取放設備1出現故障等問題時，可利用警示器23進行警示。

1‧‧‧自動化探針取放設備

11‧‧‧基座

111‧‧‧基板

113‧‧‧通孔

12‧‧‧多軸移動平台

13‧‧‧送料器

14‧‧‧承料器

141‧‧‧凹陷部

15‧‧‧氣動吸嘴取放器

151‧‧‧氣動吸嘴取放盤

152‧‧‧氣動管路

16‧‧‧氣壓源

17‧‧‧控制器

18‧‧‧感測器

31‧‧‧探針

32‧‧‧承載盤

33‧‧‧載置盤

331‧‧‧插孔

34‧‧‧仿形座

Claims (10)

1. 一種自動化探針取放設備，包含：一基座；一基板，在厚度方向設有一通孔；一出氣針，係位設於該基板的下方，且該出氣針包含一出氣口，該出氣口係向上朝向該通孔並與該通孔之間間隔出一距離；一多軸移動平台，係組設於該基座上；一送料器，係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至該出氣口與該通孔之間；一承料器，係組設於該基座與該多軸移動平台之其中一者上；一氣動吸嘴取放器，係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至該通孔的上方與帶動至該承料器的上方；一氣壓源，係分別連通於該出氣針與該氣動吸嘴取放器；以及一控制器，係分別電性連接於該氣壓源與該多軸移動平台。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動化探針取放設備，其中該氣動吸嘴取放器包含一氣動吸嘴取放盤及複數個氣動管路，該複數個氣動管路係分別連通於該氣動吸嘴取放盤。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自動化探針取放設備，其中該氣動吸嘴取放盤係為一矩形狀之氣動吸嘴取放盤，且該複數個氣動管路之數量係為四個並分別連通於該氣動吸嘴取放盤之四個角落。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動化探針取放設備，其中該承料器係組設於該多軸移動平台上並被該多軸移動平台帶動至一預設位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動化探針取放設備，其中該承料器係為一盤狀之承料器，且該承料器凹設有複數個凹陷部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自動化探針取放設備，其中更包含至少一感測器，該至少一感測器係電性連接於該控制器並組設於該基座、該多軸移動平台、該送料器、該承料器、該氣動吸嘴取放器與該氣壓源之至少其中一者上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自動化探針取放設備，其中該至少一感測器係選自下列感測器種類群組中之至少其中一者：位移感測器、壓力感測器、溫度感測器、電量感測器及影像感測器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動化探針取放設備，其中該多軸移動平台係為一xyz三軸移動平台。
9. 一種自動化探針取放機台，包含一機架及一如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之自動化探針取放設備，且該自動化探針取放設備係置設於該機架上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自動化探針取放機台，其中更包含一警示器，且該警示器係電性連接於該控制器。

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