TWI741385B - 接合裝置及其應用之測試分類設備 - Google Patents

Abstract

一種接合裝置，包含箱室單元、接合單元及防結露單元，箱室單元係設有一具作業空間之本體，本體沿作業軸向設有相通作業空間之第一通口，接合單元係設有沿作業軸向位移之移動臂，移動臂裝配可供接觸電子元件之接合器，並穿置於本體之第一通口，防結露單元係於本體之第一通口設有複數個第一噴氣部件，以供噴出之氣體於第一通口形成流體阻隔罩；不僅供移動臂由箱室單元之第一通口且沿作業軸向脫離本體而易於修護，並利用防結露單元於接合單元執行預設作業時避免流入外部氣體而有效防結露，達到便利修護及提升作業品質之實用效益。

Description

接合裝置及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種便利修護及提升作業品質之接合裝置。

在現今，電子元件於製作完成後，係以測試設備對電子元件進行冷測作業，而淘汰出不良品；請參閱第１圖， 該電子元件測試設備係於機台１１配置測試機構１２、冷測箱１３、移料機構１４及接合機構１５，該測試機構１２係設有電性連接之電路板１２１及測試座１２２，以供測試電子元件，冷測箱１３係罩置於測試機構１２之上方，並鎖固於機台１１ ，冷測箱１３係設有頂板１３１及四個側板１３２，並於其一側板１３２開設有供移入／出電子元件之輸送口１３３，以及設有控制輸送口１３３啟閉之門板１３４，移料機構１４之移料器１４１作Ｘ－Ｚ方向位移通過冷測箱１３之輸送口１３３，將電子元件移入測試機構１２之測試座１２２，接合機構１５係以一架置於機架（圖未示出）之動力源（圖未示出）驅動下壓桿１５１作Ｚ方向位移，下壓桿１５１之一端穿置於冷測箱１３之頂板１３１，並裝配下壓頭１５２及溫控器１５３，下壓頭１５２係下壓測試座１２２內之電子元件，並利用溫控器１５３使電子元件位於模擬低溫測試環境下而執行冷測作業；惟冷測箱１３於關閉門板１３４時，雖可防結露，但測試分類設備測試不同型式電子元件或執行修護作業時，必須拆卸測試機構１２之測試座１２２及接合機構１５之下壓頭１５２，由於冷測箱１３僅於側板１３２開設尺寸較小之輸送口１３３供移料器１４１移入／出電子元件，若工作人員將手部及拆卸工具由此一尺寸較小之輸送口１３３伸入於冷測箱１３之內部，其操作空間相當受限而不利裝拆測試座１２２或下壓頭１５２；實際作業上，工作人員為獲得較大之更換修護操作空間，係將鎖固於機台１１上之冷測箱１３整個拆卸，不僅必須繁瑣卸除複數個鎖固用栓具，由於下壓頭１５２位於冷測箱１３的內部，將具下壓頭１５２之下壓桿１５１與冷測箱１３分離，更增加修護作業之困難度及作業時間。

本發明之目的一，係提供一種接合裝置，包含箱室單元、接合單元及防結露單元，箱室單元係設有一具作業空間之本體，本體沿作業軸向設有相通作業空間之第一通口，接合單元係設有沿作業軸向位移之移動臂，移動臂裝配可供接觸電子元件之接合器，並穿置於本體之第一通口，防結露單元係於本體之第一通口設有複數個第一噴氣部件，以供噴出之氣體於第一通口形成流體阻隔罩；不僅供移動臂由箱室單元之第一通口且沿作業軸向脫離本體而易於修護，並利用防結露單元於接合單元執行預設作業時避免流入外部氣體而有效防結露，達到便利修護及提升作業品質之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種接合裝置，其中，該箱室單元之第一通口與接合單元之移動臂間係設有連接單元，連接單元係設有相互配合之第一連接部件及第二連接部件，藉以使接合單元帶動箱室單元同步位移，而適用不同作業需求，達到提升使用效能之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種測試分類設備，包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、本發明接合裝置、輸送裝置及中央控制裝置，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，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，測試裝置係配置於機台上，並設有至少一測試器，以對電子元件執行測試作業，本發明之接合裝置包含箱室單元、接合單元及防結露單元，以供利於修護及防結露，並供於測試裝置處移載或壓接電子元件；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；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。

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２圖，本發明接合裝置２０之第一實施例，包含箱室單元、接合單元及防結露單元；該箱室單元係設有一具作業空間２１１之本體２１，本體２１沿作業軸向Ｌ設有第一通口２１２，第一通口２１２相通作業空間２１１，更進一步，該作業軸向Ｌ係為升降位移軸向（例如接合單元之壓接位移軸向），於本實施例中，本體２１係為一中空箱體，並於內部形成一作業空間２１１，本體２１於頂面沿作業軸向Ｌ開設有第一通口２１２；又本體２１之底面可具有面板或第二通口，若具有面板，可供裝配測試座（圖未示出） ，若具有第二通口，則可供接合單元之接合器位移通過，於本實施例中，本體２１係於底面開設有第二通口２１３，第二通口２１３相通作業空間２１１；另於本體２１設有至少一定位部件２１４，定位部件２１４可以鎖固或扣接等方式裝配於待裝配物（如機台或承座），於本實施例中，本體２１係於側板２１５近底部設有定位部件２１４，定位部件２１４係以栓具鎖固方式定位於機台（圖未示出）；本體２１係設有至少一門板２２，以控制啟閉作業空間２１１，於本實施例中，本體２１之其一側板２１５開設有相通作業空間２１１之輸送口２１６，而供移入／出電子元件，並於輸送口２１６處設置門板２２，以控制啟閉作業空間２１１；本體２１係設有至少一入氣口２１７，入氣口２１７連通供氣設備，以提供預設溫度之乾燥氣體送入本體２１之作業空間２１１。

該接合單元係設有一由驅動源驅動位移之移動臂２３，移動臂２３穿置於本體２１之第一通口２１２，並沿作業軸向Ｌ位移，於本實施例中，驅動源（圖未示出）係裝配於機架，而帶動移動臂２３沿作業軸向Ｌ位移，移動臂２３係穿置於本體２１之第一通口２１２，並與第一通口２１２間具有適當間隙；移動臂２３裝配至少一可供接觸電子元件之接合器２４，更進一步，接合器２４可作移載電子元件或下壓電子元件，或移載及下壓電子元件，於本實施例中，接合器２４之外徑尺寸係小於本體２１之第一通口２１２，並供作下壓電子元件，使得驅動源可驅動移動臂２３及接合器２４沿作業軸向Ｌ位移而通過第一通口２１２脫離本體２１；接合單元係設有至少一溫控器２５，溫控器２５可為致冷晶片、加熱件或具流體之載具，溫控器２５可裝配於接合器２４或接合器２４上方，使接合器２４保持預設作業溫度，以供電子元件位於模擬預設溫度測試環境執行測試作業。

該防結露單元係於本體２１之第一通口２１２設有複數個第一噴氣部件２６１，以供噴出之氣體於第一通口２１２形成流體阻隔罩，更進一步 ，第一噴氣部件２６１可為一具噴氣孔之噴氣環，並裝配於第一通口２１２之內壁，亦或直接於第一通口２１２之內壁設有可為噴氣孔之第一噴氣部件２６１，第一噴氣部件２６１之設置角度可為水平或傾斜，複數個第一噴氣部件２６１可作多層式排列設計，第一噴氣部件２６１可噴出乾燥之氣體，於本實施例中，防結露單元係於第一通口２１２之內壁開設有複數個為噴氣孔之第一噴氣部件２６１，複數個第一噴氣部件２６１係以第一氣體輸送管２７１連通供氣設備（圖未示出），而供對第一通口２１２噴出乾燥之氣體，利用噴出之氣體於第一通口２１２與移動臂２３間形成流體阻隔罩；防結露單元另於本體２１之輸送口２１６設有複數個第二噴氣部件２６２，以供噴出之氣體於輸送口２１６形成流體阻隔罩，第二噴氣部件２６２之設置角度可為水平或傾斜，複數個第二噴氣部件２６２可作多層式排列設計，第二噴氣部件２６２可噴出乾燥之氣體，於本實施例中，係於輸送口２１６之內頂面設有複數個為噴氣孔之 第二噴氣部件２６２，複數個第二噴氣部件２６２係以第二氣體輸送管２７２連通供氣設備（圖未示出），而供由上向下對輸送口２１６噴出氣體，利用噴出之氣體於輸送口２１６形成流體阻隔罩。

請參閱第３圖，測試分類設備之機台３１係裝配電性連接之電路板３２及測試座３３，以供測試電子元件；本發明接合裝置２０之本體２１的定位部件２１４係以栓具鎖固裝配於機台３１，並罩置於測試座３３之上方，使得本體２１之作業空間２１１經第二通口２１３而相通測試座３３；於執行冷測作業時，接合單元之溫控器２５降溫接合器２４，使接合器２４保持預設低溫，由於接合單元之移動臂２３與箱室單元之第一通孔２１２間具有間隙，為防止外部空氣流入本體２１之作業空間２１１而導致接合器２４及移動臂２３發生結露，防結露單元係以第一氣體輸送管２７１將氣體輸送至複數個第一噴氣部件２６１，令複數個第一噴氣部件２６１朝向第一通口２１２噴出氣體 ，利用氣體於第一通口２１２與移動臂２３之間形成流體阻隔罩，以有效避免外部空氣經由本體２１之第一通口２１２而流入作業空間２１１，進而防止接合器２４及移動臂２３結露，另防結露單元係以第二氣體輸送管２７２將氣體輸送至複數個第二噴氣部件２６２，令複數個第二噴氣部件２６２朝向輸送口２１６噴出氣體，利用氣體於輸送口２１６形成另一流體阻隔罩，以有效避免外部空氣經由本體２１之輸送口２１６流入作業空間２１１，而可更進一步防止接合器２４及移動臂２３結露；於開啟本體２１之門板２２後，一吸附待測電子元件３５之移料器３４作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移通過本體２１之輸送口２１６而進入作業空間２１１，然於移料器３４通過輸送口２１６之過程中，防結露單元即利用複數個第二噴氣部件２６２於輸送口２１６處形成之流體阻隔罩 ，而有效避免流入外部空氣，移料器３４將待測電子元件３５移入測試座３３ ，以待執行冷測作業。

請參閱第４圖，移料器３４退出箱室單元之本體２１，箱室單元之門板２２關閉本體２１之輸送口２１６，接合單元係以驅動源驅動移動臂２３沿作業軸向Ｌ而帶動接合器２４及溫控器２５同步向下位移，接合器２４即壓抵測試座３３內之電子元件３５，使電子元件３５之接點確實接觸測試座３３之探針，接合單元之溫控器２５並使電子元件３５位於低溫模擬測試環境執行冷測作業，由於防結露單元係以複數個第一噴氣部件２６１於第一通口２１２與移動臂２３之間形成流體阻隔罩，並以複數個第二噴氣部件２６２於輸送口２１６處形成另一流體阻隔罩，使得防結露單元有效避免外部空氣經由本體２１之第一通口２１２及輸送口２１６流入作業空間２１１，進而防止接合器２４及移動臂２３結露，達到提升測試品質之實用效益。

請參閱第５圖，欲修護接合單元之接合器２４時，由於移動臂２３及接合器２４的外徑尺寸係小於本體２１之第一通口２１２的內徑尺寸，使得接合單元係以驅動源驅動移動臂２３沿作業軸向Ｌ向上位移，令移動臂２３帶動接合器２４同步向上位移且通過第一通孔２１２而脫離本體２１，而且，作業軸向Ｌ即為升降位移軸向，毋需於箱室單元之本體２１周側另外騰出可供移動臂２３及接合器２４位移之空間，進而利於接合裝置２０周側之空間配置 ，於接合單元之接合器２４位於本體２１之上方時，即可使接合器２４之周側具有較大之修護空間，以供工作人員便利進行修護作業；因此，於修護作業時 ，箱室單元可供移動臂２３及接合器２４沿作業軸向Ｌ由第一通口２１２脫離本體２１而易於修護，於測試作業時，防結露單元可利用複數個第一噴氣部件２６１於第一通口２１２與移動臂２３之間形成流體阻隔罩，而避免外部氣體流入本體２１之作業空間２１１以有效防結露，達到便利修護及提升作業品質之實用效益。

請參閱第６圖，本發明接合裝置２０之第二實施例與第一實施例之差異在於除了包含箱室單元、接合單元及防結露單元以外，更包含一連接單元；於本實施例中，該箱室單元係於本體２１之第二通口２１３設有二向外開啟之門板２２，以控制啟閉作業空間２１１；該接合單元之移動臂２３穿置於本體２１之第一通口２１２，並沿作業軸向Ｌ位移，接合器２４係作移載及下壓電子元件，該防結露單元係於本體２１之第一通口２１２設有複數個第一噴氣部件２６１，以供噴出之氣體於第一通口２１２形成流體阻隔罩；該連接單元係於箱室單元之本體２１的第一通口２１２與接合單元之移動臂２３間設有相互配合之第一連接部件及第二連接部件，更進一步，第一連接部件及第二連接部件可為相互配合之滑軌與滑座，或為相互配合之卡珠與卡槽，或為相互配合之擋座與擋塊等設計，不以本實施例為限，以使移動臂２３帶動本體２１同步位移至不同作業位置；於本實施例中，連接單元係於本體２１之第一通口２１２內壁面設有為滑座２８１之第一連接部件，以及於移動臂２３之外環面設有為滑軌２８２之第二連接部件，移動臂２３之滑軌２８２與本體２１之滑座２８１相互配合作動，使得移動臂２３可沿作業軸向Ｌ位移，並帶動本體２１同步位移。

請參閱第７、８圖，測試分類設備之機台３１係裝配電性連接之電路板３２及測試座３３，以供測試電子元件３５；接合單元之接合器２４係吸附待測之電子元件３５，由於防結露單元之複數個第一噴氣部件２６１於本體２１之第一通口２１２形成流體阻隔罩，而防止外部空氣由第一通口２１２處流入本體２１之作業空間２１１，並以箱室單元之門板２２關閉作業空間２１１，進而有效防止位於作業空間２１１之接合器２４結露；再者，移動臂２３利用連接單元相互配合之滑軌２８２及滑座２８１，而可帶動接合器２４、本體２１及待測電子元件３５同步作Ｘ－Ｙ方向位移至測試座３３之上方；箱室單元之門板２２向外位移而開啟本體２１之作業空間２１１，接合單元之驅動源利用移動臂２３帶動本體２１沿作業軸向Ｌ作第一階段向下位移，使本體２１置放於機台３１上，令本體２１之作業空間２１１相通測試座３３，驅動源再驅動移動臂２３於本體２１之第一通口２１２內沿作業軸向Ｌ作第二階段向下位移，移動臂２３上之滑軌２８２即沿本體２１上之滑座２８１位移，使接合器２４移入且壓抵待測電子元件３５於測試座３３執行測試作業，然由於防結露單元之複數個第一噴氣部件２６１保持對第一通口２１２噴氣，而於本體２１之第一通口２１２形成流體阻隔罩，進而有效防止外部空氣由第一通口２１２處流入本體２１之作業空間２１１，達到提升電子元件測試品質之實用效益。

請參閱第９圖，欲修護接合單元之接合器２４時，接合單元係以驅動源驅動移動臂２３沿作業軸向Ｌ向上位移，移動臂２３帶動接合器２４同步向上位移而脫離本體２１，並令滑軌２８２脫離本體２１上之滑座２８１，由於作業軸向Ｌ即為升降位移軸向，毋需於箱室單元之本體２１周側另外騰出可供移動臂２３及接合器２４位移之空間，進而利於接合裝置２０周側之空間配置，於接合單元之接合器２４位於本體２１之上方時，即可使接合器２４之周側具有較大之修護空間，以供工作人員便利進行修護作業。

請參閱第２、１０圖，本發明接合裝置２０應用於電子元件測試分類設備之示意圖，包含機台４０、供料裝置５０、收料裝置６０、測試裝置７０、本發明之接合裝置２０、輸送裝置８０及中央控制裝置（圖未示出）；供料裝置５０係配置於機台４０上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器５１；收料裝置６０係配置於機台４０上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器６１；測試裝置７０係配置於機台４０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，測試器包含電性連接之電路板７１及測試座７２；本發明之接合裝置２０包含箱室單元、接合單元及防結露單元，以供利於修護及防結露，並供於測試裝置７０處移載或壓接電子元件，於本實施例中，箱室單元係裝配於測試裝置７０之上方，接合單元係壓接測試座７２內的電子元件執行測試作業，防結露單元係防止接合單元及電子元件結露；輸送裝置８０係配置於機台４０上，並設有至少一移料器，以移載電子元件，於本實施例中，輸送裝置８０係設有作Ｘ－Ｙ－Ｚ方向位移之第一移料器８１，第一移料器８１於供料裝置５０取出待測之電子元件，並移載至載台８２，第二移料器８３於載台８２取出待測之電子元件，並移載至接合單元之本體２１的作業空間２１１，第三移料器８４於測試座７２取出已測之電子元件後，第二移料器８３再將待測之電子元件移入測試裝置７０之測試座７２，接合單元之接合器２４係壓接電子元件執行測試作業，第三移料器８４依測試結果，將已測之電子元件移載至收料裝置６０之收料承置器６１而分類收置；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:測試機構 121:電路板 122:測試座 13:冷測箱 131:頂板 132:側板 133:輸送口 134:門板 14:移料機構 141:移料器 15:接合機構 151:下壓桿 152:下壓頭 153:溫控器 ［本發明］ 25:溫控器 261:第一噴氣部件 262:第二噴氣部件 271:第一氣體輸送管 272:第二氣體輸送管 281:滑座 282:滑軌 31:機台 32:電路板 33:測試座 34:移料器 35: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:測試裝置 71:電路板 72:測試座 80:輸送裝置 81:第一移料器 82:載台 83:第二移料器 84:第三移料器 Ｌ:作業軸向

第１圖：習知測試分類設備之局部示意圖。 第２圖：本發明接合裝置第一實施例之示意圖。 第３圖：本發明接合裝置第一實施例之使用示意圖（一）。 第４圖：本發明接合裝置第一實施例之使用示意圖（二）。 第５圖：本發明接合裝置第一實施例之使用示意圖（三）。 第６圖：本發明接合裝置第二實施例之示意圖。 第７圖：本發明接合裝置第二實施例之使用示意圖（一）。 第８圖：本發明接合裝置第二實施例之使用示意圖（二）。 第９圖：本發明接合裝置第二實施例之使用示意圖（三）。 第１０圖：本發明接合裝置應用於測試分類設備之示意圖。

21:本體

211:作業空間

212:第一通口

216:輸送口

22:門板

23:移動臂

24:接合器

25:溫控器

261:第一噴氣部件

262:第二噴氣部件

33:測試座

34:移料器

35:電子元件

L:作業軸向

Claims (10)

1. 一種接合裝置，包含：箱室單元：係設有具作業空間之本體，該本體於作業軸向設有相通該作業空間之第一通口；接合單元：係設有由驅動源驅動位移之移動臂，該移動臂係穿置裝配於該本體之該第一通口，並沿該作業軸向位移，另該移動臂裝配至少一供接觸電子元件之接合器；防結露單元：係於該本體之該第一通口設有複數個第一噴氣部件，該複數個第一噴氣部件朝向該第一通口及該移動臂噴出氣體，以供噴出之氣體於該第一通口與該移動臂間形成流體阻隔罩，而阻隔外部空氣。
2. 如請求項1所述之接合裝置，其中，該箱室單元之該本體之底面係設有相通該作業空間之第二通口，並於該第二通口設有至少一門板。
3. 如請求項1所述之接合裝置，其中，該箱室單元之該本體之底面係設有相通該作業空間之該第二通口，並於側面設有相通該作業空間之輸送口，以供移入/出電子元件，該輸送口設置至少一門板。
4. 如請求項3所述之接合裝置，其中，該防結露單元係於該箱室單元之該輸送口設有複數個第二噴氣部件，以供噴出之氣體於該輸送口形成另一流體阻隔罩。
5. 如請求項1所述之接合裝置，其中，該箱室單元之該本體設有至少一定位部件。
6. 如請求項1所述之接合裝置，其中，該接合單元之該接合器係供移載電子元件、下壓該電子元件或移載及下壓該電子元件。
7. 如請求項1所述之接合裝置，其中，該接合單元係設有至少一溫控器。
8. 如請求項1所述之接合裝置，更包含連接單元，該連接單元係於該箱室單元之該第一通口與該接合單元之該移動臂間設有相互配合之第一連接部件及第二連接部件。
9. 如請求項8所述之接合裝置，其中，該連接單元之該第一連接部件及該第二連接部件係為相互配合之滑軌與滑座，或為相互配合之卡珠與卡槽，或為相互配合之擋座與擋塊。
10. 一種測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納已測該電子元件之收料承置器；測試裝置：係配置於該機台上，並設有至少一測試該電子元件之測試器；至少一如請求項1所述之接合裝置：係包含箱室單元、接合單元及防結露單元，以對該電子元件執行預設作業，並防止該接合單元結露； 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；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。

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